在熔爐的高溫下，硼原子愉快地浸入金浴中，當(dāng)事情變涼時(shí)，它們會(huì)重新出現(xiàn)，成為令人垂涎的硼吩。萊斯大學(xué)、阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和西北大學(xué)的科學(xué)家們的這一發(fā)現(xiàn)向可穿戴或透明電子設(shè)備、等離子體傳感器或這種具有良好導(dǎo)電性的二維材料儲(chǔ)能等實(shí)際應(yīng)用邁出了一步。

由Rice的Boris?Yakobson、Argonne的Nathan?Guisinger和Northwestern的Mark?Hersam領(lǐng)導(dǎo)的研究小組都提出了理論，并展示了他們?cè)邳S金表面種植硼吩的新方法。發(fā)現(xiàn)在高真空條件下，只要有足夠的熱量，硼原子就會(huì)流入熔爐，沉入金本身。

博科園：冷卻后，硼原子重新出現(xiàn)并在表面形成硼吩島。這是不同于大多數(shù)其他二維材料的氣體進(jìn)入熔爐。在標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)氣相沉積中，原子會(huì)附著在基板上并相互連接，它們通常不會(huì)消失在基質(zhì)中。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS?Nano》上。研究人員說(shuō)，金屬硼吩島平均約為1納米平方，并顯示出電子約束的證據(jù)，這可能使它們?cè)诹孔討?yīng)用中變得實(shí)用。嘗試不同底物可以得到具有新特性的新相硼吩，金的電荷轉(zhuǎn)移更少，鍵合更弱，可能會(huì)產(chǎn)生一層更容易剝離和使用的薄膜，盡管這還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。雅可布森有使用硼吩的記錄，這種材料不能從石墨烯等大塊材料中剝落。

作為一名材料理論家，他在2013年預(yù)測(cè)，它完全可以被制造出來(lái)。幾年后，情況確實(shí)如此。雅可布森和同事Hersam和Guisinger在這篇新論文中已經(jīng)表明，在銀上以特定的方式生長(zhǎng)的硼吩會(huì)呈波波狀，這為可穿戴電子設(shè)備提供了有趣的可能性。到目前為止，證明成功合成硼吩的底物與理論預(yù)測(cè)相符。Argonne已經(jīng)成功地在銀、銅和金上種植了它，而中國(guó)科學(xué)院已經(jīng)在鋁上種植了硼吩?，F(xiàn)在，通過(guò)對(duì)黃金的研究，他們將理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，證明了一種全新的二維材料生長(zhǎng)機(jī)制。

目前的挑戰(zhàn)仍然是在絕緣襯底上生長(zhǎng)，這將允許許多有趣的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，從基本的輸運(yùn)到等離子體激元再到超導(dǎo)性。研究人員發(fā)現(xiàn)，在金上生產(chǎn)硼吩比在銀上生產(chǎn)硼吩要多一個(gè)數(shù)量級(jí)。這是他們發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)硼正在下沉的跡象，當(dāng)時(shí)的溫度約為550攝氏度(1022華氏度)。在沒(méi)有形成合金的情況下，仍有少量的原子嵌在黃金中，但科學(xué)家以前曾發(fā)現(xiàn)過(guò)這種現(xiàn)象的跡象，在石墨烯生長(zhǎng)在普通銅上時(shí)，碳原子也會(huì)部分溶解并擴(kuò)散到鋁箔上，而不會(huì)形成特定的合金。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來(lái)自:?萊斯大學(xué)/Mike Williams

參考期刊文獻(xiàn):《ACS Nano》

DOI:?10.1021/acsnano.8b09339

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