我國學(xué)者成功研制出新型二維材料銻烯
2017年01月12日 9:6 132914次瀏覽 來源: 國家自然科學(xué)基金委員會(huì) 分類: 銻
在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):61222403)等資助下,南京理工大學(xué)新型顯示材料與器件工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室曾海波教授團(tuán)隊(duì)成功制備出一種新型第五主族二維材料——銻烯(Antimonene)。該研究為二維材料家族引入了新成員,豐富了人們對二維材料的認(rèn)知。相關(guān)研究成果以“Two-dimensional antimonene single crystals grown by van der Waals epitaxy”(范德瓦爾斯外延生長的二維銻烯單晶)為題在線發(fā)表在Nature Communications上。
自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,二維材料因獨(dú)特的維度特性在基礎(chǔ)與應(yīng)用方面均成為前沿研究熱點(diǎn)。近年來,該領(lǐng)域的研究從石墨烯開始,向二硫化物及第四族(硅、鍺、錫),再向第五族(磷、砷、銻、鉍)逐步拓展。2015年初,曾海波教授團(tuán)隊(duì)從理論上預(yù)測了砷烯和銻烯(AngewandteChemie International Edition2015,54, 3112),指出它們是帶隙適中并易調(diào)制成直接帶隙的二維半導(dǎo)體,被Nature專題亮點(diǎn)報(bào)道為“可望用于超薄柔性電子學(xué)和光電子學(xué)器件”(Nature 2015,517, 246)。隨后,相關(guān)的理論探索在國際上廣泛開展。然而,它們的真實(shí)存在性和大氣環(huán)境下的穩(wěn)定性,仍然有待驗(yàn)證。
近期,曾海波團(tuán)隊(duì)利用范德華氣相外延和超聲液相剝離方法,成功制備了二維銻烯,并對銻烯的實(shí)際原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,證實(shí)了前期理論預(yù)測的“最穩(wěn)定銻烯為β相結(jié)構(gòu)”。研究發(fā)現(xiàn),銻烯的穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于二維黑磷,在空氣中放置一個(gè)月之后,使用AFM、Raman和EDS等檢測均證實(shí)結(jié)構(gòu)沒有明顯蛻變,如此高的穩(wěn)定性為后續(xù)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用探索提供了堅(jiān)實(shí)的保障。該研究還發(fā)現(xiàn),銻烯在532 nm-2000 nm的寬波段范圍內(nèi)均具有較高光限幅性能,對于532 nm入射激光透射率不高于10%,阻光能力優(yōu)于同等條件下的石墨烯,從而在激光防護(hù)等國防領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。
責(zé)任編輯:淮金
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