石墨烯新妙用：合成“不可能的新材料” 2D合成開啟新時代

财聯社（上海，編輯 黃君芝）訊，在過去的一百年中，人們已經發現了數以萬計的傳統材料，例如金屬及其合金。新材料的設計往往可以提高已知應用的效率，還可以實作以前現有材料無法實作的全新應用。

事實上，科學家們還預測了一些可能存在的二維材料，但到目前為止，隻有一小部分是在實驗中産生的。造成這一現象的原因之一是許多這種材料在實驗室條件下不穩定。

由二維材料組成的異質結構已經在電子和磁學等技術領域開辟了許多新的可能性，是以增加二維材料的數量和多樣性尤為重要。

在最近的研究中，維也納大學和CY塞爾吉-巴黎大學的研究人員與石墨烯供應商Danubia NanoTech 合作，制造了一種新的二維材料， 這種材料由銅和碘原子夾在兩層石墨烯層之間制成。這種材料通常隻在極高的溫度下以層狀形式出現。研究成果已發表在《先進能源》雜志（Advanced Materials）上。

據悉，研究人員合成了穩定在石墨烯夾層中的二維碘化亞銅，作為在正常實驗室條件下不存在的材料的第一個例子。這種合成利用了氧化石墨烯多層膜的大層間距，這使得碘和銅原子擴散到縫隙中并生長出新的材料。這裡的石墨烯層有一個重要的作用，對夾層材料施加高壓，進而使其變得穩定。這種嘗試産生的三明治結構如下圖所示。

該研究的主要作者Kimmo Mustonen說：“和往常一樣，當我們第一次在顯微鏡圖像中看到這種新材料時，我們感到巨大的驚喜。我們花了相當長的時間來弄清楚這個結構到底是什麼。這使我們能夠與由Viera Skákalová上司的Danubia NanoTech公司一起，設計出一個大規模生産這種物質的化學過程。”

第二作者Christoph Hofer補充說，“我們必須使用幾種電子顯微鏡技術，以確定我們真正看到的是銅和碘的單層，并提取出精确的3D原子位置，包括我們最近開發的最新方法。”

據了解，繼二維碘化銅之後，研究人員已經将該合成方法擴充到生産其他新的二維材料。該方法似乎是通用的，可以提供獲得幾十種新的二維材料的途徑。Mustonen感歎道：“這确實是一個令人興奮的時代。”