艾克斯-馬賽大學等一個歐洲聯(lián)合研究團隊成功合成石墨烯的又一“表親”，即二維材料鍺烯(germanene)。該材料是由單層鍺原子構成，或具備表現(xiàn)出色的電學和光學性質(zhì)，未來有可能被廣泛集成在各種電子設備。這項研究成果刊登在9月10日的《新物理學雜志》上。

這種二維材料最早于2009年被提出，但截至目前，研究人員仍然難以將其實現(xiàn)。而自那時起，石墨烯已被進一步開發(fā)，其他的二維材料如硅烯(silicene)已經(jīng)合成出。

據(jù)物理學家組織網(wǎng)9月10日報道，用于合成這種材料的方法類似于硅烯，在超高真空里，單個鍺原子在高溫下沉積成一層基底。研究人員已經(jīng)將該材料合成到鉑金基板上。

研究人員說：“根據(jù)以前合成硅烯的路徑，我們很自然的試圖以同樣的方法合成這種新材料，通過沉積鍺到銀基。但這種嘗試失敗了，因此決定切換采用鉑金基底，于是鉑金生長到鍺基板上。這將是值得嘗試的另一種方式。”

將鍺原子沉積于鉑金基底后，研究人員通過光譜測量和密度泛函理論(DFT)計算，檢測該材料的電子結構，實際上能夠確認其是鍺烯。并且，采用隧穿顯微鏡掃描該材料，揭示出其2D材料的特性蜂窩結構。

研究人員認為，這種材料有可能生長于柔性的黃金薄膜基板上，無疑這將比鉑金材料更便宜，以允許其大規(guī)模合成生長。此外，其獨特的性質(zhì)可能使之成為堅固的二維拓撲絕緣體，特別是在室溫下，這將開啟使用該材料進行量子計算的可能性。

據(jù)了解，鍺是一種重要的半導體材料，用于制造晶體管及各種電子裝置。主要的終端應用為光纖系統(tǒng)與紅外線光學(infrared optics)，也用于聚合反應的催化劑，電子用途與太陽能電力等。據(jù)《2013-2017年中國鍺行業(yè)市場調(diào)研與投資預測分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2013年來光纖通信行業(yè)的發(fā)展、紅外光學在軍用、民用領域的應用不斷擴大。鍺在紅外光學領域的年需求量占鍺消費量的20-30%，鍺紅外光學器件主要作為紅外光學系統(tǒng)中的透鏡、棱鏡、窗口、濾光片等的光學材料。

(關鍵字：石墨烯 鍺烯)