硼烯被科學界認為是繼石墨烯之后的又一種“神奇納米材料“。作為與碳最近的鄰接元素，理論上預測硼具有一種平面的二維形式，被命名為硼烯（Borophene），具有新的特性，如狄拉克費米子和超導性。在金屬表面已經生長出了幾種單層硼烯的多晶體，但是更厚的雙層和幾層的納米片仍然難以捉摸。有理論預測，雙層硼烯是一種很有前途的電池材料，層與層之間的空間提供了容納鋰離子的地方。今年8月，美國西北大學工程師首次創造出一種雙層原子厚度的硼烯，打破了硼在單原子層限制之外形成非平面團簇的自然趨勢。

11月11日，一篇發布于《自然·化學》上的論文宣告了我國科學家造出了雙層硼烯的重大突破！來自中科院和中國科學技術大學的研究團隊宣布成功通過分子束外延在Cu(111)表面上合成大尺寸、單晶的雙層硼烯。結合掃描隧道顯微鏡和第一原理計算，研究團隊表明，雙層硼烯由兩個堆疊的單層組成，它們通過共價的層間硼-硼鍵結合在一起，每個單層都有β12樣的人字形行結構。雙層的形成與Cu(111)上第一個硼層中電荷的大量轉移和重新分配有關，這為額外的硼原子的結合提供了額外的電子，使第二層得以生長。事實證明，雙層硼烯具有金屬特性，并且比單層硼烯更不容易被氧化。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41557-021-00813-z

標簽： 硼烯 納米材料 中國科學家