有望用于纳电子学和量子信息手艺领域

科技日报北京4月12日电 （记者刘霞）据美国阿贡国家实验室官网克日报道，该机构科学家与西北大学和佛罗里达大学相助，制造出了由硼和氢原子组成的稳固纳米片，这种名为氢化硼烯的二维质料仅两个原子厚，且比钢更结实，有望在纳电子学和量子信息手艺领域“大显身手”
。

二维质料指具有长度和宽度、但厚度仅一两个原子的奇异质料，它们有望大幅提升电子装备、太阳能电池和医疗装备的性能
。近几十年来，二维质料科学领域最激感人心的突破之一是2004年石墨烯“横空出生”，这种二维碳片的厚度仅一个原子，却比钢结实200倍
。两位发明者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因此荣膺2010年诺贝尔物理学奖
。2015年，包括阿贡国家实验室下属纳米质料中心在内的团队首次合成了硼烯——厚度仅一个原子的硼片
。然而，石墨烯是常见质料石墨中许多相同原子层中的一层，而硼烯却没有类似的母结构，因此很难制备
。并且，硼烯会很快与空气爆发反应，这意味着它极不稳固，容易变形
。

西北大学质料科学和工程学教授马克·赫萨姆诠释说：“硼烯自己保存种种问题，但当我们将硼烯和氢混适时，其产品会突然变得稳固得多，在纳电子学和量子信息手艺等新兴领域有很大的应用潜能
。”

在最新研究中，研究团队在银衬底上天生硼烯，随后使之与氢接触，形成氢化硼烯
。然后，他们团结一台扫描隧道显微镜和基于盘算机视觉的算法，将结构理论模子与实验丈量数据举行较量，展现了氢化硼烯的重大结构
。并且，该团队的自动化剖析手艺未来也可用于识别其他重大的纳米结构
。

该实验室的皮埃尔·达兰塞特说：“我们的新研究真正令人鼓舞的地方在于，银衬底上的氢化硼烯纳米片与硼烯差别——氢化硼烯相当稳固
。这意味着，氢化硼烯应该很容易与其他质料团结起来为光电子学制造新装备，这种光控和发光装备可用于电信和医疗装备等领域
。”

该实验室纳米科学家玛丽亚·陈则体现：“就实现氢化硼烯在纳电子学领域的重大潜力而言，这些研究效果是主要一步
。”