作成されたグラフェンのスズ類似体

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作成されたグラフェンのスズ類似体
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Anonim
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STM画像の上に描かれたスタネン構造

上海大学の中国の物理学者は、スズ原子から作られた二次元材料であるスタネンの最初の合成を報告しています。この物質は、現時点で知られているグラフェンの最も重い類似体です。この作品は、NatureMaterials誌に掲載されました。

著者らは、分子線エピタキシー法によって新しい材料を合成しました。この方法により、基板の結晶格子を繰り返す高真空条件下での層の堆積が可能になります。それ以外の場合は、エピタキシャルと呼ばれます。テルル化ビスマスは、スタネンが成長する結晶として採用されました。

スタネンの形成は、走査型トンネル顕微鏡法と角度分解光電子分光法によって確認されました。最初の方法は、非常に細い針でサンプル表面をスキャンすることです。同時に、科学者はそれとサンプルの間に電圧差を適用し、トンネル電流の値を測定しました-その結果、原子は電流値が高いサンプルの領域として見えました。この画像は、スタネンの原子構造を確立することを可能にしました。それは、スズの2つの層で構成され、各層は、原子の三角形で構成されています。層は互いに対して変位し、120±20ピコメートルの距離で分離されます。その結果、わずかに波形のグラフェンと同様に、格子が形成されます。

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スタネン層で覆われたテルル化ビスマスの表面の画像

次に、光電子分光法により、スタネンの電子構造を決定することが可能になりました。これは、理論計算と高い精度で一致しました。理論物理学者の予測によると、スタンは異常な特性を持っているはずです。例えば、それは、室温のオーダーの温度でそのような特性を有するトポロジー的超伝導体であることが判明するかもしれない。残念ながら、この効果を検出することはできませんでした-著者によると、スタネンはテルル化ビスマス基質と強く相互作用しすぎています。

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ARPES法で得られた電子構造スタネン

2D資料の専門家は、この記事について慎重に楽観的です。特に、ヴュルツブルク大学の物理学者であるラルフクレセンは、材料の構造を正確に確認するには、X線回折パターンを取得する必要があると指摘しています。走査型トンネル顕微鏡は、ミル内の2つの層の上部のみを確実に見ることができます。次に、ゲルマネンとシリセンを合成した最初の実験者の1人であるGuy Le Lay(スタネンの前身はそれぞれゲルマニウムとシリコンからのものです)は、スタネン合成を月への飛行と比較します。「最も重要なステップは最初のステップです。 。」

グラフェンは、2004年にコンスタンチンノボセロフとアンドレガイムのグループによって合成されました。これは、以前は不可能と考えられていた二次元材料の存在の最初の証拠であることが判明しました。グラフェンの合成に続いて、周期表の炭素の下にあるシリコンとゲルマニウムから、それに等電子的な窒化ホウ素、シリセンとゲルマネンなど、いくつかの最も近い類似体が得られました。さらに、2014年には、リン原子を基にリンが合成されました。

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