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研究揭示了一类新的原子薄电子材料亚博网站下载

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2021年6月11日

对具有优选电特性的材料的行为进行了探索性分析亚博网站下载发现二维材料的结构相。亚博网站下载

研究揭示了一类新的原子薄电子材料。亚博网站下载 — 左边面板上黄色的等值面表示位于C3三聚体之间的电子。右边的电离结构没有束缚电子，一些M原子已经被很大程度地置换了。M原子的这种位移再次显著地稳定了电离结构。图片来源:裴成民和汉内斯·雷比格。

电子化合物是一种新型的材料，在这种材料中，电子占据了通常为离亚博网站下载子或原子保留的空间，而不是围绕离子或原子的原子核旋转。这种可调、稳定、低能的材料在纳米技术上有潜在的应用价值。亚博网站下载

这个国际研究团队由汉内斯·雷比格领导，他是哈佛大学物理系的副教授横滨国立大学在日本，研究人员将他们的研究结果以卷首图的形式发表在先进功能材料亚博网站下载6月10日日记^th, 2021年。

研究人员最初打算更好地了解一个被称为Sc的2D系统的基本特征₂有限公司₂．该系统包含两个金属钪原子、两个氧原子和一个碳原子，属于一组统称为MXenes的化合物。该系统通常由一个单原子厚的氮或碳层紧密地排列在金属层之间，并点缀着氟或氧原子。

MXene Sc₂有限公司₂尤其引起了研究人员的兴趣，因为预测当系统组织成六方相时，它将具有理想的电特性。

尽管Sc有这些迷人的六角形的预测₂有限公司₂，我们还没有发现它的成功制作。通过分析它的基本性质，我们发现了一个全新的结构相．

裴成民，研究第一作者，横滨国立大学物理系研究员

新的结构相产生了新的电子材料亚博网站下载。原子薄的二维结构相被描述为创造核心碳平面的平铺形状。之前的投影形式是一个六边形，中心有一个碳原子，每个顶点有一个碳原子。这种新型材料的形状类亚博网站下载似于菱形，电子位于顶点，碳三聚体(三个碳原子排成一行)位于中心。

碳是地球上最常见的物质之一，对生物也很重要，但它很少作为三聚体被发亚博网站下载现。通常，离碳三聚体最近的地方是星际空间．

Hannes Raebiger，横滨国立大学物理系副教授

虽然整体形状比之前报道的六边形排列不那么对称，但它相对于中心平面更对称。根据雷比格的说法，由于新型电子化合物的出现，这种结构具有独特的性质。

电子化合物含有作为结构单元的电子，通常是极好的导电体。目前的电子器件家族是绝缘体，虽然大多数绝缘体可以通过添加或移除电子来导电，但这些材料只是变得更加绝缘亚博网站下载．

Hannes Raebiger，横滨国立大学物理系副教授

MXenes作为一种特别吸引人的材料，因为它们可以与其他种类的金属元素重新配置，以提供大量的性能，如可调节的导电性，各种类型的磁性，和/或作为加速化学反应的催化剂。

MXenes也是只有几个原子厚度的超薄薄片，也就是二维材料。亚博网站下载最近发现的电子化合物含有离子和原子之间的晶格空间中的电子，这些电子可以立即释放到周围的空间，例如，巨大的粒子加速器的电子源。它们也可以用来加速特定的化学反应。

”我们有这个发现是因为我们想更好地了解这些材料是如何工作的。亚博网站下载如果你遇到了一些你不明白的事情，深入挖掘,“Bae结束。

这项研究的共同作者包括巴西联邦大学的William Espinosa-García和Gustavo M. Dalpian, Centro de Ciências Naturais e Humanas;韩国科学技术院物理系姜允九、韩明俊;亚博老虎机网登录韩国科学技术院(kaist)电气工程学系李juho、金容勋;亚博老虎机网登录江川Noriyuki, Kazuaki Kuwahata, Kaoru Ohno，横滨国立大学物理系。

其他合著者包括Mohammad Khazaei和Hideo Hosono，东京工业大学元素策略材料研究中心。亚博网站下载Espinosa-García还隶属于Grupo de investigación en Modelamienot y Simulación Computacional, Facultad de Ingenierías, Universidad de San Buenaventura-Medellín。

这项研究由磐城奖学金基金会(Iwaki Scholarship Foundation)资助;São保罗研究基金会;韩国国家研究财团、科学与信息通信技术部和教育部;亚博老虎机网登录KAIST(原韩国科学技术高级研究院);亚博老虎机网登录三星电子的“三星研究基金培育中心”等。