我國學者成功研製出新型二維材料銻烯

自石墨烯被發現以來，二維材料因獨特的維度特性在基礎與應用方面均成為前沿研究熱點。近年來，該領域的研究從石墨烯開始，向二硫化物及第四族（硅、鍺、錫），再向第五族（磷、砷、銻、鉍）逐步拓展。2015年初，曾海波教授團隊從理論上預測了砷烯和銻烯（AngewandteChemie International Edition2015,54, 3112）（左圖），指出它們是帶隙適中並易調製成直接帶隙的二維半導體，被Nature專題亮點報道為「可望用於超薄柔性電子學和光電子學器件」（Nature 2015,517, 246）。隨後，相關的理論探索在國際上廣泛開展。然而，它們的真實存在性和大氣環境下的穩定性，仍然有待驗證。

近期，曾海波團隊利用范德華氣相外延和超聲液相剝離方法，成功製備了二維銻烯（右圖），並對銻烯的實際原子結構進行表徵，證實了前期理論預測的「最穩定銻烯為β相結構」。研究發現，銻烯的穩定性遠高於二維黑磷，在空氣中放置一個月之後，使用AFM、Raman和EDS等檢測均證實結構沒有明顯蛻變，如此高的穩定性為後續基礎研究和應用探索提供了堅實的保障。該研究還發現，銻烯在532 nm-2000 nm的寬波段範圍內均具有較高光限幅性能，對於532 nm入射激光透射率不高於10%，阻光能力優於同等條件下的石墨烯，從而在激光防護等國防領域具有重要應用前景。

左圖：預測的銻烯（Angew.Chem.2015,54, 3112）；右圖：范德華外延生長示意圖及實驗所得銻烯（Nature Comm.2016, 7, 13352）。