石墨烯“表親”錫烯新鮮出爐

　　近日，中美科學(xué)家攜手成功研制出由單層錫原子構(gòu)成的厚度小于0.4納米的二維晶體——錫烯(Stanene)薄膜。理論預(yù)測(cè)稱，這種材料或能100%導(dǎo)電。研究人員希望下一步能盡快證實(shí)其優(yōu)異的電學(xué)屬性。

　　科學(xué)家們迄今研制出了多種二維材料，包括硅烯、鍺烯等。它們大都擁有優(yōu)異的導(dǎo)電性，但從理論上來(lái)說(shuō)，錫烯更勝一籌。2013年，斯坦福大學(xué)張守晟教授團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)，“錫烯(Stanene)是錫的拉丁語(yǔ)名字(Stannum)和石墨烯(Graphene)組合在一起而成的”,可能會(huì)成為世界上第一種能在常溫下達(dá)到100%導(dǎo)電率的超級(jí)材料，遠(yuǎn)勝近年來(lái)熱議的石墨烯，可實(shí)現(xiàn)室溫下無(wú)能量損耗的電子輸運(yùn)，在未來(lái)更高集成度的電子學(xué)器件應(yīng)用方面具有重要的意義。

　　但制備錫烯面臨諸多困難，首先，錫烯的晶體結(jié)構(gòu)基于金剛石結(jié)構(gòu)的灰錫，灰錫不是石墨那樣的層狀結(jié)構(gòu)，因此無(wú)法用機(jī)械剝離的方法獲得單層錫烯。另外，體材料的灰錫在室溫下不能穩(wěn)定存在。而且雖然穩(wěn)定的灰錫厚薄膜能在銻化銦基底上生長(zhǎng)，但在銻化銦基底上生長(zhǎng)單層錫烯卻一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

　　近日，上海交通大學(xué)物理與天文系錢(qián)冬、賈金鋒教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)與張首晟、清華大學(xué)徐勇教授合作，通過(guò)將錫原子平鋪在半導(dǎo)體碲化鉍表面上，成功制備出了由錫原子構(gòu)成的厚度小于0.4納米的錫烯薄膜，并利用精確的原位表征技術(shù)證明了他們制備的新材料正是錫烯。研究成果發(fā)表在8月3日的《自然材料》雜志在線版上。