比钢厚不到一纳米更坚固用途更广秦皇岛

比钢厚不到一纳米，更坚固，用途更广

科学家们创造出了包含硼和氢原子的稳定纳米片，并将其潜在地应用于纳米电子学和量子信息技术中。

什么比稀薄？一个答案是二维材料-具有长度和宽度但厚度只有一两个原子的奇特的科学材料。它们为电子设备，太阳能电池，电池和医疗设备的设备性能提供了前所未有的提高的可能性

在与西北大学和佛罗里达大学的合作下，美国能源部的阿贡国家实验室的科学家在《科学》杂志上发表了一项突破性研究，涉及一种称为硼烷的二维材料，硼和氢的厚度仅为两个原子。

近几十年来，材料科学领域最激动人心的发展之一就是二维碳片，它的厚度为一个原子，比钢强200倍。一种类似的有前途和较新的材料是原子厚的硼片，称为硼烷-带有“ e”。一个由多机构组成的团队，包括阿贡纳米级材料中心的研究人员，于2015年首次合成了硼烯。

石墨烯只是普通材料石墨中许多相同层中的一个原子层，而硼苯却没有等效的母体结构，因此很难制备。更重要的是，硼烷与空气的快速反应意味着它非常不稳定并且易于形成。

西北大学材料科学与工程学教授马克·赫尔萨姆说：“硼茂本身就存在各种问题。” “但是，当我们将硼苯与氢混合时，该产品突然变得更加稳定，并且在新兴的纳米电子和量子信息技术领域中具有吸引力。”

研究团队在银基板上生长了硼苯，然后将其暴露于氢气中形成硼烷。

然后，他们将扫描隧道显微镜与基于计算机视觉的算法相结合，揭示了硼烷的复杂结构，该算法将结构的理论模拟与实验测量结果进行了比较。计算机视觉是人工智能的一个分支，可以训练高性能计算机来解释和理解视觉世界。

即使硼烷材料只有两个原子厚，但由于硼原子和氢原子的许多可能排列，其结构还是很复杂的。

纳米材料研究中心的纳米科学家Argonne的玛丽亚·陈说：“在计算机视觉的帮助下，通过扫描隧道显微镜图像和原子尺度的计算模型来确定原子结构，我们已经解决了一个重大挑战。” 鉴于成功解开这种复杂结构，该团队的自动分析技术应可用于将来鉴定其他复杂的纳米结构。

Argonne纳米材料中心的纳米科学家Pierre Darancet表示：“从我们的结果中真正令人鼓舞的是，我们发现银基板上的硼烷纳米片非常稳定，与硼烷不同。

“这意味着在制造用于光电子的新设备，将光与电子结合的设备时，它应易于与其他材料集成。” 这样的光控制和发光装置可以被结合到电信，医疗设备等等中。

Chan说：“这些发现是实现硼烷作为纳米电子二维材料的巨大潜力的重要步骤。”

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