科技日報北京3月22日電 （記者聶翠蓉）普林斯頓大學(xué)官網(wǎng)21日發(fā)布公告稱，該校研究人員發(fā)現(xiàn)α-硒化亞鍺（α-GeSe）化合物能在一定條件下轉(zhuǎn)換成另一種全新形式（β-GeSe），其具有與石墨烯類似的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且層狀結(jié)構(gòu)更像“船”形，表現(xiàn)出更加優(yōu)越的導(dǎo)電特性。相關(guān)論文發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會期刊》上。
石墨烯是一種擁有神奇電學(xué)特性的二維材料，但因缺乏帶隙，研發(fā)石墨烯電子裝置多年嚴(yán)重受阻。近幾年，與其非常接近的材料——黑磷因擁有一定帶隙和高電荷遷移能力，受到研究人員的關(guān)注。特別是黑磷在高壓下可轉(zhuǎn)變成簡單的“椅子”形立體結(jié)構(gòu)，電學(xué)性能得以大幅提升。
α-硒化亞鍺在自然界含量豐富，有研究人員評估認(rèn)為，其具有與黑磷相同的電學(xué)特性。普林斯頓大學(xué)團(tuán)隊在最新研究中，在6萬大氣壓下將α-硒化亞鍺加熱到1200℃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其不僅能像黑磷一樣演變成“椅子”狀立體結(jié)構(gòu)，更有一部分演變成令人驚奇的“船”形結(jié)構(gòu)。論文第一作者法比安·凡·羅爾認(rèn)為，不同結(jié)構(gòu)決定了這些化合物的不同電學(xué)性能。與標(biāo)準(zhǔn)“椅子”形黑磷和α-硒化亞鍺相比，“船”形β-硒化亞鍺因?qū)娱g距離更小，層狀結(jié)構(gòu)會更加穩(wěn)定，電學(xué)性能更勝一籌。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，兩種形式的硒化亞鍺所擁有的帶隙都比黑磷寬，這意味著其比黑磷更有應(yīng)用潛力。而且，無論在空氣中還是水溶液中，黑磷表現(xiàn)出極高的化學(xué)活性，但硒化亞鍺更加穩(wěn)定，成為用于研制電子產(chǎn)品的另一具有吸引力的優(yōu)勢。
