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合作交流

中心研究员王慧田教授与美国纽约州立大学合作发现二维硼烯材料

发布时间：2016-01-08 阅读次数：

    一个困扰世界凝聚态物理和材料物理界多年的难题近日被攻克。我中心核心参与单位中国南开大学与美国阿贡国家实验室、纽约州立大学石溪分校、美国西北大学的科学家合作研究，首次获得了只有单原子厚度的二维硼材料——“硼烯”。该材料因其优越的电学、力学、热学属性，被科学界寄予厚望，或将成为继石墨烯之后又一种“神奇纳米材料”。相关研究成果发表在18日出版的《科学》杂志上。《科学》、《自然》分别刊登评论文章进行亮点报道。

   近日，我中心研究员南开大学物理学院周向锋教授、王慧田教授和纽约州立大学石溪分校奥甘诺夫教授等基于进化算法结合第一性原理计算，预测了一个独特的二维硼结构。该研究进一步激发了实验学家挑战合成硼烯的兴趣。美国阿贡国家实验室、南开大学、纽约州立大学石溪分校和美国西北大学等研究单位合作，利用高真空原子溅射的方法，首次在银的表面成功生长出褶皱的单原子层硼烯。联合团队获得的实验结果与理论模型几乎完全符合。南开大学团队承担了该研究的理论计算工作。

   众所周知，石墨烯是目前世界上最硬的二维材料。该研究显示二维硼在某个方向上比石墨烯的强度还要高。如此优越的力学性质，加上特殊的电学性质和热学性质，硼烯的应用前景将十分宽广。

 “不同衬底材料、不同温度、不同厚度等条件下生长出来的硼烯也会呈现结构的多样性，从而决定了其功能的多样性。我们的工作拉开了合成这个新材料的序幕，相信不久的将来会有更多特别性质的硼烯出现。”周向峰说。