显微镜摄像头物理结构成功制备蜂窝状硼烯

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： Borene是由硼元素构成的二维平面结构。由于硼原子只有三个价电子，类似于石墨烯的蜂窝状结构不是能量稳定的孔结构，相反，基于三角形的空腔结构。2016年，中国科学院物理研究所和北京凝聚态物理研究中心表面物理重点实验室的吴克辉和陈兰率先使用超高真空mo。利用分子束外延（MBE）技术直接在Ag（111）衬底上形成单原子层，发现单层硼烯和多种硼烯相，对应于三角晶格中孔结构的不同周期（自然化学）。8, 564（2016））。
    
     然而，蜂窝结构的载流子效应仍然受到研究者的高度关注。首先，独特的二维六角蜂窝结构自然地给出了内孔狄拉克锥的能带结构。选在硼中，如电场和磁场中无质量、手征电子和相对论电子的异常物理现象，以及极高的载流子迁移率。其次，自然界中存在规则的六角蜂窝结构硼原子层。由六角蜂窝状硼原子层与三角形密集堆积的镁原子层交替形成超导材料，其超导电性来源于电声子耦合，其中金属硼原子层起着关键作用。孔内六角蜂窝结构甚至可以实现二维超导电性，但硼化镁不是层状结构，硼原子层不能独立存在。
    
     考虑到硼与碳原子相比缺少最外层电子，为了获得稳定的蜂窝状硼烷，必须将大量的电子掺杂到硼砂中。基底和硼烷之间的界面电荷转移是将电子掺杂到硼烯中最有效的途径之一。基于上述原因，SF09研究小组的吴可慧、陈兰、副研究员程鹏领导博士生李文斌、孔龙娟等人继续研究。以单晶Al(111)为衬底，通过控制生长过程，成功地制备了蜂窝状孔膜(图1b)。孔洞六角形蜂窝结构（图1c），晶格周期为0.29nm，接近理论预测的蜂窝自由状态下的0.3nm晶格周期，由于局部应力的存在，孔洞薄膜也呈现出三角形的周期性波动结构。虽然有较大的周期（图1d），但这并不影响孔洞本身的蜂窝晶格，同时，蜂窝结构在衬底台阶上保持连续，这为硼的单层平面蜂窝结构提供了有力的证据。
    
     先前的理论计算表明，由于电子的缺乏，蜂窝孔在自由状态下不能稳定存在，但在单晶Al(111)衬底上成功地实现了具有这种结构的单层孔结构，表明Al(111)在单晶Al(111)衬底上起着重要作用。通过性原理计算，发现Al（111）基片与硼烯烃中硼原子之间几乎存在一个电子电荷转移，有效地解决了具有蜂窝结构的二维硼烯烃中的电子损失，在硼烯烃中扮演着重要的角色。蜂窝状硼烯烃的稳定性
    
     研究发现，硼原子形成了一种新的均匀异质结构，实现了学术界期待已久的平面六角蜂窝状结构。美国莱斯大学的一位理论化学家Boris Yakobson教授专门写了一篇关于它的评论，并生动地将其称之为铝罐炼金术（科学通报63，27），0（2018）），同时为进一步研究可能的EX奠定了基础。硼的耳电子性质，包括狄拉克锥带结构、超导性等，为实现硼基电子器件提供了诱人的前景。LE硼可以形成纯蜂窝2D结构。
    
     上述研究工作得到了重点研究开发计划、自然科学基金和中国科学院战略先驱科技项目的支持。
    
     图1：（a）超高真空分子束外延（MBE）制备的蜂窝状结构Al（111）基片上孔洞膜的扫描隧道显微镜（STM）图像；（b）（c）（d）Al（111）基片，D（e）原子结构模型图F（Al）（111）衬底上的硼烯薄膜。
    
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