中科院物理所在二维硼实验制备方面取得进展

近日从中科院获悉，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面室吴克辉研究组的博士生冯宝杰、钟青在研究员吴克辉、副研究员陈岚的指导下，率先利用超高真空分子束外延（MBE）直接进行单原子层构筑的方法，在Ag(111)衬底上获得了理论期待已久的单层硼烯。实验上实现学术界期待已久的硼烯，为可能的基于硼烯的电子器件提供了诱人的前景。

据介绍，研究组克服了硼难以蒸发的困难，利用国产材料，研制了高纯度、抗高温的特种石墨坩埚。再使用电子束加热坩埚，实现了超高温度下直接热蒸发硼单质。他们通过扫描隧道显微镜研究发现了两种硼烯单层结构，与理论上预言的，具有不同周期孔的三角形晶格（β12相和χ3相）相符。此外，研究组还发现硼烯有相当稳定的抗氧化性，并且与衬底仅有较弱的相互作用，预示硼烯未来很有可能在器件上得到应用。

自石墨烯发现以来，二维材料受到了广泛关注，寻找类似石墨烯的新型二维晶体材料，并探索其特殊物理化学性质是当前一个令人关注的研究方向。二维材料性质各异，且易于调控和集成，其丰富多彩的电子态和物理效应为构筑新型的电子器件提供了新机遇。

单元素二维材料结构简单、易于分析和调控，可以视为模型化的二维晶体系统。人们已经成功地制备出单原子层的硅烯、锗烯、锡烯等类石墨烯材料，但这些材料在空气中不能稳定存在。