最近發(fā)現(xiàn)了一種扁平形式的鎵，由賴斯大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際團隊創(chuàng)造了另一種二維材料，研究人員稱這可能是改變太陽能發(fā)電的游戲規(guī)則。大米材料科學(xué)家Pulickel Ajayan及其同事從普通鐵礦石中提取出3原子厚的庚烷。這項研究是在今天的自然納米技術(shù)論文中引入的。

研究人員表示，Hematene可能是一種有效的光催化劑，尤其適用于將水分解為氫和氧，也可用作自旋電子器件的超薄磁性材料。

“二維磁性正在成為一個非常激動人心的領(lǐng)域，最近在合成這些材料方面取得了進展，但合成技術(shù)很復(fù)雜，材料的穩(wěn)定性也很有限，”Ajayan說。“在這里，我們有一個簡單，可擴展的方法，而且這種結(jié)構(gòu)應(yīng)該是環(huán)境穩(wěn)定的。”

Ajayan的實驗室與休斯頓大學(xué)，印度，巴西，德國和其他地方的研究人員合作，使用超聲，離心和真空輔助過濾的組合，從天然赤鐵礦中去除材料。

研究人員表示，已知赤鐵礦具有光催化性能，但它們還不夠好用。

“對于一種有效的光催化劑材料，它應(yīng)該吸收陽光的可見部分，產(chǎn)生電荷并將它們運送到材料表面以進行所需的反應(yīng)，”Oomman Varghese，合著者和副教授說。休斯頓大學(xué)物理系。

“赤鐵礦吸收陽光從紫外線到黃橙色區(qū)域，但產(chǎn)生的電荷非常短暫。因此，它們在到達地表之前就會滅絕，”他說。

研究人員表示，Hematene光催化效率更高，因為光子在表面的幾個原子內(nèi)產(chǎn)生負電荷和正電荷。通過將新材料與二氧化鈦納米管陣列配對，這為電子離開庚烷提供了一條便利途徑，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它們可以吸收更多可見光。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，hematene的磁性與赤鐵礦的磁性不同。雖然天然赤鐵礦是反鐵磁性的，但測試表明，庚烷是鐵磁性的，就像普通磁鐵一樣。在鐵磁體中，原子的磁矩指向同一方向。在反鐵磁體中，相鄰原子中的力矩交替出現(xiàn)。

與碳及其2D形式不同，石墨烯，赤鐵礦是非范德瓦爾斯材料，這意味著它通過3D鍵合網(wǎng)絡(luò)而不是非化學(xué)和相對較弱的原子范德華相互作用結(jié)合在一起。

“迄今為止，大多數(shù)二維材料都來自大量的自然分層材料，通常被稱為范德瓦爾斯固體，”印度科欽科技大學(xué)的Anantharaman Malie Madom Ramaswamy Iyer教授說。“來自具有(非范德華)3D鍵合網(wǎng)絡(luò)的大塊前體的2D材料是罕見的，在這種情況下，hematene具有重要意義。”