歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯石墨烯家族又添表親

二維材料鍺烯

　　艾克斯-馬賽大學等一個歐洲聯合研究團隊成功合成石墨烯的又一“表親”，即二維材料鍺烯（germanene）。該材料是由單層鍺原子構成，或具備表現出色的電學和光學性質，未來有可能被廣泛集成在各種電子設備。這項研究成果刊登在9月10日的《新物理學雜志》上。

　　這種二維材料最早于2009年被提出，但截至目前，研究人員仍然難以將其實現。而自那時起，石墨烯已被進一步開發，其他的二維材料如硅烯（silicene）已經合成出。

　　據物理學家組織網9月10日報道，用于合成這種材料的方法類似于硅烯，在超高真空里，單個鍺原子在高溫下沉積成一層基底。研究人員已經將該材料合成到鉑金基板上。

　　研究人員說：“根據以前合成硅烯的路徑，我們很自然的試圖以同樣的方法合成這種新材料，通過沉積鍺到銀基。但這種嘗試失敗了，因此決定切換采用鉑金基底，于是鉑金生長到鍺基板上。這將是值得嘗試的另一種方式。”

　　將鍺原子沉積于鉑金基底后，研究人員通過光譜測量和密度泛函理論（DFT）計算，檢測該材料的電子結構，實際上能夠確認其是鍺烯。并且，采用隧穿顯微鏡掃描該材料，揭示出其2D材料的特性蜂窩結構。

　　研究人員認為，這種材料有可能生長于柔性的黃金薄膜基板上，無疑這將比鉑金材料更便宜，以允許其大規模合成生長。此外，其獨特的性質可能使之成為堅固的二維拓撲絕緣體，特別是在室溫下，這將開啟使用該材料進行量子計算的可能性。

　　研究人員說：“該材料的合成是一個長期的任務，目前僅僅是開始。實際上，成功合成不容易實現，條件很苛刻，有相當多的工作要做，現在需要的是進一步研究該材料的電子特性。”