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科学家创造出稳定的硼磷纳米片:仅有两个原子厚,却比钢更坚固且用途更广!

更新时间:2021-04-08 08:22

科学家发明了一种安稳的含有硼和氢原子的纳米片,在纳米电子学和量子信息技能方面有潜在的使用远景。

二维资料,是一种具有长度和宽度但只要1-2个原子厚度的奇特科学资料。它们为电子设备、太阳能电池、电池和医疗设备的设备功能供给了史无前例的提高。

资料

美国能源部阿贡国家试验室的科学家们与西北大学和佛罗里达大学协作,在《科学》(Science)杂志上宣布了一项关于一种名为硼罗芬(borophane)的二维资料的突破性研讨。硼罗芬是一种只要两个原子厚度的硼和氢薄片。

近几十年来,资料科学最令人兴奋的开展之一是二维碳片(石墨烯),它只要一个原子厚,强度是钢的200倍。一品种似的有出路的新资料是一种原子厚度的硼薄片,叫做硼烯(borophene)。一个多组织的团队,包含阿贡纳米资料中心(美国能源部科学用户设备办公室)的研讨人员,在2015年初次合成了硼烯。

尽管石墨烯仅仅一般资料石墨中许多相同层中的一个原子层,但硼烯没有相同的母层结构,制备起来十分困难。此外,硼烯与空气的快速反应意味着它十分不安稳,简单发生变化。

但当研讨人员们将硼苯与氢混合时,产品忽然变得愈加安稳,并且在新式的纳米电子和量子信息技能范畴使用时具有吸引力。

研讨小组在银基上培育硼磷,然后将其与氢触摸构成硼磷。然后,他们将扫描隧道显微镜与根据核算机视觉的算法相结合,将理论模仿结构与试验丈量成果进行比较,然后解开了硼芬的杂乱结构。核算机视觉是人工智能的一个分支,它练习高功能的核算机来解说和了解视觉国际。

值得一提的是,即便硼磷资料只要两个原子厚,它的结构也适当杂乱,由于硼和氢原子有许多或许的摆放。

纳米资料中心的纳米科学家Maria Chan表明:“咱们现已处理了经过扫描隧道显微镜图画和原子标准的核算建模来确认原子结构的严重应战。”鉴于成功地解开了这个杂乱的结构,该团队的主动剖析技能将来应该能够使用于辨认其他杂乱的纳米结构。

这一研讨成果中真实令人鼓舞的是,他们发现在银基底上的硼磷纳米片十分安稳,不像硼烯那样。“这意味着,在制作光电子新设备、将光与电子结合起来的设备时,它应该能够很简单地与其他资料集成。”这种光控和发光设备能够被使用到电信、医疗设备等范畴。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参阅来历:https://www.spacedaily.com/reports/Less_than_a_nanometer_thick_stronger_and_more_versatile_than_steel_999.html

https://science.sciencemag.org/content/371/6534/1143

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