成千上万的2 d材料只是等待被发现

化学家们将他们的希望压在二维材料,等石墨烯和六角氮化硼提供他们一个新的电子产品和技术路线。一些材料不辜负的期望从瑞士,但现在,研究人员希望大大扩大的化学空间二维材料和技术人员提供一系列现成的材料,可以选择一组特定的属性对于一个给定的应用程序。

尼古拉Marzari瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和他的同事们,在立陶宛维尔纽斯大学生物技术研究所,开始寻找新的2 d材料通过观察100000多独特,实验已知三维化合物。研究人员然后缩小下来将近6000的短列表,作为层状化合物存在。这种化合物可以脱落分离层石板,但在分子尺度。最终,应该有可能抛弃一个原子层的材料就像一层二维石墨烯可以从三维石墨使用胶带。

手里拿着这个列表,然后团队应用计算基于范德华密度泛函理论(DFT),他们可以用实验证实了结构性数据和计算结合能。这允许他们缩短列表到近2000种化合物。这些材料,他们认为,有必要的几何和焊接标准,应该让他们相对容易,所以去角质产生许多新颖的二维材料进行进一步的研究。

然而,被exfoliable并不意味着这些2 d材料将任何使用。因此,团队专注于最有前途的1036的1825可以轻松地生成二维材料,然后进一步研究在特定的物理和电磁特性。的一个子集258材料,他们发现56铁磁性和反铁磁性的系统,包括half-metals和half-semiconductors。这大大扩展了预测二维材料表,可以填补空白的石墨烯的特征和属性,phosphorene和silicene为例。

其他二维材料在更长的列表仍有待研究了属性不需要为未来的应用程序。尤其是许多机会可能来自材料减少对称或涉及两个以上的原子种类但仍具有相对简单的结构;识别最常见的原型也可以允许进一步扩大的列表2 d材料化学替代品和替代网站装饰,团队的报告。

本文展示了非常明显的二维材料的多样性,“化学物理学家说乔纳森·科尔曼都柏林三一学院。我们都意识到2 d材料有很多的家庭成员,但本文量化这第一次使用非常广泛的数据收集算法来分析大量的结晶固体的证据2 d字符。他补充说:“这是一个突破,将使我们进一步开放的领域。

托本Daeneke皇家墨尔本理工学院也同样热情。这些材料有可能彻底改变电子的设计和实现技术,如自旋电子学,”他说。的工作肯定会激励我们合成化学家,他将种族意识到这些材料的实验室。”

“当然,下一步是找到有趣的材料电子、催化、膜,更不用说一些,“Marzari说。的第一个“孩子”(从这项研究)也发现了,只是被接受物理评论快报在记录时间。²二维材料家族的新成员是一个单层jacutingaite,巴西在2008年发现的一种矿物。