中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)中科院消息，固體所物質(zhì)計算科學(xué)研究室鄒良劍研究員與中國科技大學(xué)陳仙輝教授研究團隊以及香港大學(xué)沈順清教授合作，在靜水壓調(diào)控塊體黑磷的電子結(jié)構(gòu)研究方面取得重要進(jìn)展，證明壓力下黑磷可以從半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變成狄拉克半金屬。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，黑磷有望借此技術(shù)向半導(dǎo)體材料邁出重要一步，取代石墨烯也并非沒有可能。
作為二維材料的典型代表，石墨烯的研發(fā)榮獲了2010年諾貝爾物理學(xué)獎，并掀起了人們研究二維材料的熱潮。然而，由于石墨稀本身沒有帶隙，限制了它在半導(dǎo)體工業(yè)和光學(xué)器件等領(lǐng)域的應(yīng)用。2014年，與石墨烯一樣擁有二維層狀結(jié)構(gòu)的黑磷，被視為新的超級材料，剛一出現(xiàn)就引起了全世界的廣泛關(guān)注。
黑磷的光學(xué)性能同其它半導(dǎo)體相比也有巨大優(yōu)勢，它的半導(dǎo)體帶隙是直接帶隙，即導(dǎo)帶底部和價帶頂部在同一位置，這意味著黑磷可以和光直接耦合，構(gòu)筑新一代光電器件。此外，黑磷還具有獨特的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)的各向異性。盡管黑磷已在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，它卻存在著一個致命缺陷：缺乏穩(wěn)定性。當(dāng)接觸水和氧氣時，黑磷層片會在極短時間內(nèi)氧化進(jìn)而降解掉。這一缺陷極大地限制了黑磷的研究和工業(yè)應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)人士指出，這種高穩(wěn)定性黑磷的成功制備，無疑可有效推動黑磷在光電器件等領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用，還將極大促進(jìn)其在能源、催化、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的深入研究。黑磷有望成為新的熱門半導(dǎo)體材料，A股市場上從事磷化工的企業(yè)在生產(chǎn)黑磷上具備先發(fā)優(yōu)勢，有望從中受益。
