石墨烯“表亲”锡烯或已“呱呱落地”
- 发布时间：2015-08-05 01:30:30 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京8月4日电 （记者刘霞）二维材料家族再迎“小鲜肉”一枚。美国科学家近日表示，他们研制出了石墨烯的表亲——锡原子组成的二维网状物“锡烯”（Stanene）。理论预测称，这种材料或能100%导电，研究人员希望尽快证实其优异的电学属性。不过也有人指出，还需要实验进一步证实新材料确为锡烯。
2004年石墨烯的横空出世，引发了科学家们对二维材料的广泛兴趣，迄今他们研制出了多种二维材料，包括硅烯、锗烯等，这些材料大都拥有优异的导电性，但从理论上来说，锡烯更胜一筹。
2013年，斯坦福大学张守晟（音译）领导的研究团队发现，单层锡原子组成的锡烯，可能会成为世界上第一种能在常温下达到100％导电率的超级材料，远胜过近年来炙手可热的石墨烯。
张守晟表示，锡烯或是一种拓扑绝缘体，在这种材料内，载荷子（如电子）无法到达材料的中心，只能在边缘自由移动。因此，材料内的杂质无法阻碍电子的流动，电流不会以热的形式被浪费，导电率可达100%。这意味着，锡烯或是输送电流的完美的“高速公路”。
据英国《自然》杂志网站3日报道，张守晟团队制造出锡烯后却无法证实它确为拓扑绝缘体。他解释说，他们通过让锡在真空中气化，使锡原子漂到由碲化铋制成的支撑表面上制造出了这种网状物。尽管碲化铋表面使二维锡烯晶体得以形成，但也会同锡烯相互作用，表现出不适合拓扑绝缘体的特性。
德国维尔茨堡大学物理学家拉尔夫·克莱森认为，现在还不能完全确定新材料就是锡烯。理论认为，二维锡网格应该形成搭扣蜂窝状结构，原子交替向上弯曲形成有波纹的褶皱，张守晟团队用扫描隧道显微镜只能看到原子向上的褶皱。不过，张守晟团队坚信他们制造出了搭扣蜂窝状结构，部分因为褶皱之间的距离符合理论预测。
克莱森表示，需要通过X射线衍射对网格结构进行直接测量，从而确定新材料正是锡烯而非锡的其他组合。
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