东京理工大学 从溶液工艺中自下而上合成晶体堆叠的硼原子层
电导率测量揭示了电子特征
面内电导率的活化能显示出类似金属的行为，而面间电导率的活化能显示出半导体性质
信用:东京理工大学 自从石墨烯在2004年被重新发现和表征以来，它已经成为多个领域无数研究工作的焦点
它是一种多功能材料，由一个二维碳网络组成，这是一个只有一个原子厚度的碳薄片
石墨烯不仅比最坚固的钢更坚固，而且具有无数有趣的化学、电子和机械特性，这让科学家们怀疑其他材料的类似二维网络是否能具有如此有用的特性
最近报道的一种新的二维材料是硼苯，一种由硼原子而不是碳原子组成的石墨烯的类似物
然而，正如人们对任何材料的二维薄片所期望的那样，硼苯的合成被证明是具有挑战性的
研究人员要么需要使用一种基质来使硼苯更稳定，要么需要将硼与羟基基团(羟基-)偶联，这就阻碍了原子的平坦度
在东京理工大学最近进行的一项研究中，一个包括小川哲也·坎贝、久祖明和山本雅明在内的研究小组通过一种简单的基于溶液的方法合成了原子级扁平氧化硼苯薄片
首先，他们使用硼氢化钾盐(KBH4)通过一个相当简单的过程合成了氧化硼的叠层
x光分析揭示了该材料的二维层状结构，其中硼原子层以氧原子为桥形成六边形二维网络，与含钾原子的层相互插入
然后，接下来的步骤是找到一种方法来剥离硼苯氧化物网络的原子薄层
研究人员将这种材料放入二甲基甲酰胺中，这是一种常用的有机溶剂
进行各种类型的测量来验证剥离片材的结构，包括电子显微镜、光谱学和原子力显微镜
结果证实了所提出的方法对于生产期望的原子级平坦氧化硼苯片材是有效的
最后，研究人员进行了电阻率测量，以分析堆叠的硼苯片的导电特性，并发现了一个有趣的特性，称为各向异性
这意味着根据电流的方向，这些片表现出不同类型的导电性
该材料在面间方向上表现得像半导体，而在硼网络的面内方向上表现出类似金属的行为
这两种传导行为背后的机制也被阐明
“重要的是要注意，我们的硼片可以在环境条件下轻松处理，”博士说
卡姆贝指出，这项开创性的研究可能会导致硼苯的实际应用
寻找合成硼苯和硼苯基化合物的简便方法对于进一步研究这种有趣的材料及其潜在用途至关重要
“像石墨烯一样，硼苯被认为具有独特的性质，包括非凡的机械特性和金属行为，可用于各种领域，”博士说
自由民
希望未来在二维材料上的发现和发展将使研究人员能够利用它们的奇异特性，并使它们适合特定的需要
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