科学视点

科学家驯服“新材料之王”:氢化硼烯

氢化硼烯(艺术绘图)是一种由硼原子(灰色)和氢原子(红色)组成的强而轻的材料。图片来源:Mark Hersam

材料科学家已经创造出氢化硼烯(borophane),这是第一个稳定的二维硼。

在氢化硼烯之前,科学家已经发明了单层硼烯(borophene)—— 一种类似于二维神奇材料石墨烯的硼,它完全由碳原子组成。石墨烯的原子排列在六边形晶格中,而硼烯的原子排列在各种六边形和三角形的混合物中,可以根据材料所需的应用进行微调。但硼烯有石墨烯没有的局限性:如果从真空室中取出,它会迅速氧化。

在银表面形成的二维硼烯材料具有多种多态性,具有不同寻常的材料和电子性能。然而,在超高真空条件下,它是高度不稳定的,容易氧化,这阻碍了对其特性的探索。

美国西北大学的Mark Hersam和合作者将原子氢沉积在硼硅表面,创造了稳定的硼硅。研究小组还表明,这一过程可以逆转。加热硼氟烷——这可以在它被涂上惰性化合物以永久与空气隔绝之后完成——驱走氢,生成一种涂层形式的硼氟,这种涂层在真空环境下是稳定的。

作者表示,硼烯或氢化硼烯是强而柔韧的优良导体,这使得它们在显示屏幕技术中具有潜在的应用价值。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abg1874


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