石墨烯新」表親「鍺烯成功合成 或再利光學發展

2021-03-01 CIOE中國光博會

艾克斯-馬賽大學等一個歐洲聯合研究團隊成功合成石墨烯的又一「表親」，即二維材料鍺烯(germanene)。該材料是由單層鍺原子構成，或具備表現出色的電學和光學性質，未來有可能被廣泛集成在各種電子設備。這項研究成果刊登在9月10日的《新物理學雜誌》上。

這種二維材料最早於2009年被提出，但截至目前，研究人員仍然難以將其實現。而自那時起，石墨烯已被進一步開發，其他的二維材料如矽烯(silicene)已經合成出。

據物理學家組織網9月10日報導，用於合成這種材料的方法類似於矽烯，在超高真空裡，單個鍺原子在高溫下沉積成一層基底。研究人員已經將該材料合成到鉑金基板上。

研究人員說：「根據以前合成矽烯的路徑，我們很自然的試圖以同樣的方法合成這種新材料，通過沉積鍺到銀基。但這種嘗試失敗了，因此決定切換採用鉑金基底，於是鉑金生長到鍺基板上。這將是值得嘗試的另一種方式。」

將鍺原子沉積於鉑金基底後，研究人員通過光譜測量和密度泛函理論(DFT)計算，檢測該材料的電子結構，實際上能夠確認其是鍺烯。並且，採用隧穿顯微鏡掃描該材料，揭示出其2D材料的特性蜂窩結構。

研究人員認為，這種材料有可能生長於柔性的黃金薄膜基板上，無疑這將比鉑金材料更便宜，以允許其大規模合成生長。此外，其獨特的性質可能使之成為堅固的二維拓撲絕緣體，特別是在室溫下，這將開啟使用該材料進行量子計算的可能性。

據了解，鍺是一種重要的半導體材料，用於製造電晶體及各種電子裝置。主要的終端應用為光纖系統與紅外線光學(infrared optics)，也用於聚合反應的催化劑，電子用途與太陽能電力等。據《2013-2017年中國鍺行業市場調研與投資預測分析報告》數據顯示，2013年來光纖通信行業的發展、紅外光學在軍用、民用領域的應用不斷擴大。鍺在紅外光學領域的年需求量佔鍺消費量的20-30%，鍺紅外光學器件主要作為紅外光學系統中的透鏡、稜鏡、窗口、濾光片等的光學材料。

===============================

◆點擊右上角的按鍵分享本文章到朋友圈

◆關注「中國光博會-深圳CIOE」最快速的2個方法

①點擊右上角的按鍵》查看公眾帳號》關注

②點擊朋友們》添加朋友》搜號碼》輸入「中國光博會-深圳CIOE」》關注
===============================

點擊「閱讀原文」轉到「中國光電網」查看更多精彩新聞↓↓↓↓

相關焦點

  • 歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯 石墨烯家族又添表親
    原標題：歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯 　　石墨烯家族又添新「表親」 　　歐洲研究團隊成功合成二維材料鍺烯 　　二維材料鍺烯 　　科技日報訊 艾克斯-馬賽大學等一個歐洲聯合研究團隊成功合成石墨烯的又一「表親」，即二維材料鍺烯（germanene）。
  • 低成本、大規模生產石墨烯納米帶的新方法
    矽基電子器件正在接近極限，那麼後面哪種材料能接替矽繼續推動電子器件的發展呢？也許很多人會說是石墨烯，這種由碳原子組成的二維片狀材料，儘管其電子性能廣為人知，但石墨烯不具備在導電和非導電狀態之間轉換的能力，這種能力對於創造電晶體至關重要，而電晶體是所有電子學的基礎。
  • 科學家首次製備出矽-石墨烯-鍺高速電晶體
    科研人員首次製備出以肖特基結作為發射結的垂直結構的矽-石墨烯-鍺電晶體，成功將石墨烯基區電晶體的延遲時間縮短了1000倍以上，可將其截止頻率由兆赫茲（MHz）提升至吉赫茲（GHz）領域，並在未來有望實現工作於太赫茲（THz）領域的高速器件。1947年，第一個雙極結型電晶體（BJT）誕生于貝爾實驗室，標誌著人類社會進入了信息技術的新時代。
  • 石墨烯最新「表親」鉛烯問世有望成為實用的拓撲絕緣體
    據美國《每日科學》網站近日報導，由第14族元素構成的二維材料(石墨烯的「表親」)近年來引起極大關注，因為它們具有成為拓撲絕緣體的潛力。近日，日本科學家首次讓純理論性的鉛基二維蜂窩狀材料鉛烯(plumbene)成為現實。
  • 以創新科技引領石墨烯行業發展,烯旺奏響時代新號角!
    作為一家專注於石墨烯行業的國家高新技術企業,烯旺科技由石墨烯產業奠基人馮冠平教授於2015年創辦,是全球首家實現石墨烯從上遊技術研發、原材料生產到下遊產品研發應用、行業合作、品牌運營、渠道銷售等全石墨烯產業生態鏈的企業。
  • 我國首次製備大規模鍺基石墨烯 助推半導體工業
    將助推石墨烯在半導體工業界廣泛應用本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/164464.htm　　記者從中科院上海微系統所獲悉
  • 中科院蘭州化物所：納孔石墨烯一步合成新方法
    中國科學院蘭州化學物理研究所手性分離與微納分析課題組聚焦於納孔石墨烯的合成及其在分離分析中的應用研究。近期，研究人員將Hummers法製備氧化石墨烯的過程進行擴展，發展出直接從石墨到納孔石墨烯的一步合成新方法，實現納孔石墨烯簡單、快速、高效、低成本的一步合成。
  • 烯旺科技扛起中國石墨烯大旗
    隨著現場嘉賓的宣布，西部最大的石墨烯產品烯時代旗艦店落戶成都，石墨烯產業的發展將深入西部城市和偏遠山區，這是我國石墨烯產業引領者——烯旺新材料有限公司對石墨烯產業「西進」戰略的重要布局。石墨烯產業作為四川省重點扶持的新材料產業，標誌著我國西部地區高科技產業的發展已和東部發達地區同步發展，也表明新中國成立70年來西部地區經濟社會發展發生質的飛躍。
  • 打造石墨烯領域的「華為」:專訪烯旺新材料科技股份有限公司董事長...
    為防控新型冠狀病毒肺炎疫情的持續發展，此前，國務院下發通知將春節假期延長至2月2日。但出於安全考慮，各省市也相繼出臺將春節假期一延再延。眾多網際網路企業選擇於2月3日至2月7日讓員工在家遠程辦公。本期《消費電子》雜誌的記者就以這樣一種特殊的方式採訪了中國石墨烯產業奠基人、烯旺新材料科技股份有限公司（以下簡稱：烯旺科技）的創始人馮冠平，就烯旺主動擁抱智能化浪潮帶來的新機遇，加速轉型與變革石墨烯產業的步伐進行了深入交流。
  • 牛墨石墨烯地暖:淺談未來石墨烯的發展趨勢
    石墨烯是目前已發現的最薄、最堅硬納米材料之一，亦被稱之為「黑金」，是「新材料之王」，更有人將其稱之為「改變 21 世紀的材料」，是引領新一代工業技術革命的戰略性新材料。世界各國都在積極進行石墨烯的研發和商業化應用，並將其提升至戰略地位。我國各級政府對於石墨烯的發展也上升到了前所未有的高度。在綠色供暖、煤改電等政策指向，和消費升級的市場趨勢下，中國石墨烯產業化正在以超預期的速度發展，國內採暖行業藉助石墨烯技術的研發和創新，迎來廣闊的發展機遇。
  • 中國國際石墨烯創新大會開幕，石墨烯晶圓成果在寶山發布
    央廣網上海10月18日消息（記者周洪） 「中國國際石墨烯創新大會」迎來了一年一度的盛典。日前，以「開放合作 共築烯未來 」為主題的2020中國國際石墨烯創新大會在上海大學開幕，以加強石墨烯領域的國際科技合作，推動石墨烯產業高質量發展，加快上海石墨烯產業化應用布局，為長三角區域「一體化」發展戰略推進實施提供有力支撐。
  • 石墨烯高新技術發展的先行者——深圳行業領袖企業百強評選走訪烯...
    由深圳市行業領袖企業發展促進會與深圳商報/讀創·300萬商事主體社交平臺共同主辦的「2020深圳行業領袖企業100強」評選活動於2020年5月15日正式啟動後，活動組委會從7月16日至今持續進行了三個月的企業走訪。本輪企業走訪以烯旺新材料科技股份有限公司壓軸。
  • 烯旺科技亮相深圳工業展覽館 引領石墨烯應用發展
    央廣網深圳6月20日消息（記者 大為）6月20日，烯旺科技「健康之本·尊貴生活」新品發布會在深圳市工業展覽館隆重舉辦。這是繼2016年國務院批准成立國家新材料產業發展領導小組，深圳明確將石墨烯作為「十大重大科技產業專項首項」之後，石墨烯產業從政府規划走向應用市場化之路的重大突破。
  • 深圳烯旺科技成功研發石墨烯塗料
    10月29日，全球首家實現石墨烯全產業鏈的國家高新技術企業深圳烯旺科技舉行塗料新品發布會，宣布由其研發的石墨烯複合陶瓷耐蝕樹脂及塗料，打破國外20多年高端防腐塗料技術壟斷，同時石墨烯改性塗料也正式進入化學品防腐領域，開啟我國改性防腐塗料發展的創新之路。
  • 比石墨烯更逆天的「硼烯」,帶來了這些充滿想像空間的應用
    過去幾年很長一段時間以來，石墨烯（Graphene）似乎風靡了科學和工程界，被譽為最具有顛覆性的「新材料之王」，甚至被稱為材料界的「黑金」。它身上延伸出來的各種奇妙性能與應用讓人大開眼界。而如今，科學家們又把同樣的手法用在了硼上，從而形成了硼氧化物——硼烯（Borophene），它看起來比石墨烯更令人興奮。
  • 烯旺科技——石墨烯發熱膜專利持有人,技術從未被超越
    石墨烯因具備力學、光學和電學等眾多優異特性，在半導體、航天、大健康、能源等領域具有廣闊的應用前景，引領著新材料領域的顛覆性革命。作為石墨烯領域的龍頭企業，烯旺科技擁有全球首創石墨烯發熱膜專利技術，率先將石墨烯應用到發熱和智能穿戴領域，開闢了石墨烯應用化的先河。
  • 深圳石墨烯產業闊步發展領跑全國,烯時代成行業唯一知名品牌!
    ——烯旺科技旗下品牌烯時代,成國內唯一獲此殊榮石墨烯企業眾所周知,深圳是一座高新技術雲集的城市。正是因為高新產業的發展,深圳的經濟展現出了蓬勃的活力,造就了如今的深圳速度。而石墨烯作為高新技術的代表,更是未來發展的重要領域。作為全國首家將石墨烯實現應用化的企業,烯旺科技坐落在高新產業雲集的南山高新園區,成為深圳乃至全國的一張閃亮的名片。
  • 鍺(矽)酸鹽倍頻晶體設計與合成獲進展
    金屬鍺酸鹽通常作為閃爍晶體(BGO)和毫米器件被報導。將Ge、Si引入到硼酸鹽中，無機材料學家們獲得了一系列硼鍺、硼矽酸鹽非線性光學晶體材料。
  • 綜述:石墨烯三維骨架結構—合成、性質及應用
    但是由於石墨烯片層之間強烈的吸引力，導致固態的石墨烯由於聚集而失去了單分散石墨烯具有的高比表面積等優異性能。為解決這一困擾，科研工作者們設想若將每一片石墨烯連接在一起形成三維蜂窩狀骨架結構，則可以使固態的石墨烯展現與單片石墨烯相似的優異性能。
  • 美媒:石墨烯新「表親」鉛烯問世
    參考消息網5月28日報導美媒稱，由第十四族元素構成的二維材料（又稱石墨烯的「表親」）近年來引起了極大關注，因為它們有著成為具有實用價值的拓撲絕緣體的獨特潛力。因此，找到一種可靠且成本低廉的方法來合成鉛烯一直被認為是材料科學研究的重要目標。現在，由日本名古屋大學牽頭，研究人員通過在鈀上對超薄鉛膜進行退火處理來生成鉛烯。由此形成的平面材料具有二維單層的標誌性蜂窩結構，藉助掃描隧道顯微鏡技術可以看出這一點。