高压科学技术高级研究中心 学分:子图A、C、D均出自这部作品[C
Ji等人
，科学进展，6，eaba9206 (2020)]
子图B来自网络(http://www
物理学
美国新墨西哥州立大学
edu/~kanani/dac_side_crop
jpg) 石墨烯，或称单层石墨，有一系列新颖的特性，自从被发现以来，吸引了人们极大的关注
在元素周期表中，氮是碳的下一个邻居，所以质疑氮是否能形成类似石墨烯的二维材料是很自然的
很难想象这样的氮层，因为氮比碳多一个电子，超过了石墨烯的键合要求
然而，钒氮组中的所有元素都具有同素异形体，其层状结构类似于石墨，但各层发生屈曲(图1A)
磷烯是一种典型的二维材料，来源于弯曲的黑磷蜂窝层
它显示出许多不同寻常的电子、机械、光学和输运性质，作为下一代二维材料的原型具有巨大的潜力
找到一种由氮构成的物质意味着合成一种基于氮的二维物质，或称之为氮，可能成为可能
高压下结构变化的经验法则是，高压下的元素在较低压力下的行为类似于元素周期表中它们下面的元素
作为VA族的第一元素，氮位于磷的正上方
理论计算已经预测了在高压下形成BP结构的氮
然而，将氮转化为一种BP结构比其它VA元素更具挑战性，因为氮形成具有极强三键化学键的N2分子
尽管已经在超过100万个大气压(100 GPa)的压力下研究了氮，但是直到现在还没有关于英国石油公司结构的氮的报道
与具有相似能量并能相互转化的黑、白和红磷同素异形体类似，高压下的单键氮也可能具有多种能量非常接近的多晶型
虽然英国石油公司结构的氮没有被计算为能量最低的同素异形体，但我们认为它可能在特定的压力-温度条件下作为亚稳定相合成
北京高压科学技术高级研究中心的联合团队负责人苟惠阳说
“我们的分子动力学模拟表明，当温度升高时，BP结构的氮在能量上变得更有利，这意味着在高压和高温条件下合成BP结构的氮的可能性
”教授说
孙艳·姚，来自萨斯喀彻温大学
该团队使用金刚石砧座装置对分子氮施加强大的压力；在两个相对的锋利的金刚石刀头之间挤压一个微小的氮样品(图1B)，并通过高功率激光加热使其经受非常高的温度
他们探索了从1
2比1
900万倍于正常大气压，并在大约1
500万倍正常大气压和1900摄氏度
使用基于同步加速器的单晶x光衍射技术(图1C)、拉曼光谱(图1D)和理论计算来鉴定血压结构
这种新材料表现出与屈曲层的各向异性相关的一组特殊的光学特性，特别是与其他氮相相比的巨大拉曼强度
通过理论计算也解释了高压实验中长期缺乏BP结构氮的原因
当压力降低时，英国石油公司结构的氮气转化回N2气体
未来的研究需要在环境条件下获得亚稳态的硼结构氮
“英国石油公司结构氮的发现是一个典型的展示，展示了在极端条件下基础科学研究的重要性，”博士补充说
HPSTAR董事毛浩光
“证明一种材料的存在是走向应用的第一步，也是必不可少的一步，这可能需要数年甚至数十年的持续研究努力
"
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