二維材料指擁有長(zhǎng)度和寬度、但厚度僅一兩個(gè)原子的奇異材料,這些材料擁有獨(dú)特的性質(zhì),有望提升電子設(shè)備、太陽(yáng)能電池和醫(yī)療設(shè)備的性能。自2004年石墨烯面世以來(lái),人們對(duì)二維材料的興趣與日俱增。
在本研究中,科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室制造出的高達(dá)100吉帕的極高壓力(約比地球大氣壓力高100萬(wàn)倍),生產(chǎn)出了這種新化合物。
從性質(zhì)上來(lái)說(shuō),鈹?shù)┦且环N新型二維材料。與石墨烯不同,鈹?shù)┯晌暹呅蔚腂eN4和六邊形的Be2N4組成,這種二維晶體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致電子晶格略有畸變。由于這一電子特性,它非常適于量子技術(shù)領(lǐng)域,例如,用于研制高性能計(jì)算機(jī)或以安全通信為目標(biāo)的新加密技術(shù)等。
研究負(fù)責(zé)人娜塔莉亞·杜布維斯卡雅說(shuō):“我們?cè)诟邏貉芯糠矫孢M(jìn)行了密切的國(guó)際合作,首次生產(chǎn)出一種以前完全未知的化合物,這項(xiàng)研究也展示了高壓研究在材料學(xué)領(lǐng)域的巨大潛力。”
研究人員進(jìn)一步指出,盡管這一成果目前只有在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的巨大壓力下才能實(shí)現(xiàn),其工業(yè)化生產(chǎn)還很難,但新化合物是在減壓過(guò)程中產(chǎn)生的,并且可以在環(huán)境條件下存在,這一點(diǎn)非常重要。從原理上說(shuō),未來(lái)有一天,科學(xué)家們可以借助技術(shù)上不太復(fù)雜的工藝制造出鈹腈或類(lèi)似二維材料,將其用于工業(yè)領(lǐng)域。這項(xiàng)研究為高壓研究打開(kāi)了新的前景,有望開(kāi)發(fā)出性能超越石墨烯的新型二維材料。