莱斯大学的迈克·威廉姆斯 一幅插图显示了边缘是如何连接在硼苯薄片的角上的
莱斯大学领导的材料科学家预测硼的2D同素异形体硼苯的形状是可以控制的
学分:张/莱斯大学/南京航空航天大学 博罗芬有一个近乎完美的银搭档，可以帮助这种流行的二维材料长到前所未闻的长度
银原子的有序晶格使得加速原始硼苯的生长成为可能，硼的原子厚同素异形体目前只能通过分子束外延合成形成
通过使用银基底，并通过仔细控制温度和沉积速率，科学家们发现他们可以生长出细长的六边形硼苯薄片
他们建议使用合适的金属基底可以促进超薄、窄的硼苯带的生长
莱斯大学、西北大学、南京航空航天大学和阿尔贡国家实验室的研究人员在《科学进展》杂志上发表的最新研究成果将有助于简化导电材料的制造，这种材料在可穿戴透明电子器件、等离子体传感器和能量存储方面显示出巨大的应用潜力
这种潜力推动了水稻材料科学家鲍里斯·雅科布森(Boris Yakobson)领导的使水稻更容易生长的努力。雅科布森是一位理论学家，他预测硼苯可以合成
他和他的合作者，西北大学的马克·赫萨姆，以及第一作者·张(莱斯大学的校友，现为南京大学的教授)已经通过理论和实验证明，大规模、高质量的硼苯样品不仅是可能的，而且可以定性地了解它们的生长模式
与在石墨烯和六方氮化硼中发现的重复原子晶格不同，硼苯结合了一个规则的、编织的“空位”阵列，即在三角形中留下六方孔的缺失原子
这不仅会影响材料的电子性质，还会影响薄片形成时新原子的结合方式
雅科布森实验室的计算表明，边缘能量——沿二维材料边缘的原子比内部的原子更不稳定——明显低于石墨烯和氮化硼中的原子，并且可以控制条件来调整边缘，以实现条带的最佳生长
最初的计算表明平衡态的硼苯应该形成一个矩形，但实验证明不是这样
莱斯大学的材料科学家和他们的同事提出了一种控制有价值的二维硼苯生长的方法
该模型预测了不同纵横比的2D硼片的各种可能形状，包括薄带
学分:张/莱斯大学/南京航空航天大学 混杂的因素是薄片的边缘，受空位的影响，出现了锯齿形和扶手椅形的变化
原子一个接一个地聚集在边缘出现的“结”中，但是由于扶手椅在能量上更稳定，对原子的屏障更高，它们更喜欢加入之字形
原子不是在所有方向上延伸薄片，而是选择它们在哪里沉淀并拉长结构
雅科布森说:“在原子尺度上，边缘不会像你用剪刀剪开晶格一样。”
“你创造的悬挂键与它们的邻居重新连接，边缘原子适应稍微不同的重构构型
“所以形状的起源一定不在平衡状态，”他说
“它们是由生长动力学引起的，即侧边前进的快慢
巧的是，我们已经为石墨烯开发了一个理论框架，这是一个适用于包括硼在内的其他二维材料的纳米反应器模型
" 控制原子的流动和温度给了研究人员一种更简单的方法来控制硼苯的合成
“银(111)为硼原子提供了一个平台，然后硼原子沿着表面扩散，找到不断生长的硼苯薄片的边缘，”张说
“到达后，硼原子被银提升到边缘，但这种提升的难度取决于边缘的方向
结果，一对相对的锯齿形边缘生长非常慢，而所有其它边缘生长非常快，表现为硼薄片的伸长
" 研究人员说，能够生长针状的硼苯带，使它们有可能成为纳米电子器件的原子宽度导线
雅科布森说:“到目前为止，基于石墨烯的电子产品主要依靠带状积木。”
“高导电性的金属硼带将是电路互连的天然匹配
" 这篇论文的共同作者是西北大学的刘小龙、阿尔贡纳米材料中心的内森·吉辛格、阿尔贡和西北大学的安德鲁·曼尼克斯以及南京和莱斯大学的胡志莉
雅科布森是卡尔·福
哈塞尔曼，材料科学和纳米工程教授，莱斯大学化学教授
赫萨姆是沃尔特·P
墨菲西北大学材料科学与工程教授
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