硅烯的电子和磁性

2D材欧洲杯足球竞彩料在纳米技术空间中越来越大。其中,石墨烯是最广为人知的,其次是六边形氮化硼(被称为白色石墨烯)。然而,那里有许多其他2D材料。欧洲杯足球竞彩诸如过渡金属二甲硅藻(TMD欧洲杯足球竞彩C)的多元素2D材料已被广泛记录,但越来越多地,莫原子学2D材料正在获得感兴趣的。一种具有承诺的这种材料是硅片,在本文中,我们将讨论它是什么以及它的性质是感兴趣的。

什么是硅丁?

硅烯是硅的二维同素异形体,与石墨烯是碳的同素异形体相似。硅烯是单原子的,也就是说它只由硅原子组成。然而,与石墨烯和其他一些二维材料不同,硅烯并非严格意义上的平面。欧洲杯足球竞彩相反,它有一个弯曲的蜂窝表面。

硅烯不像其他二维材料那样广泛生产,也不像其他二维材料那样广泛研究,而且它比类似石墨烯的材料更难制造。欧洲杯足球竞彩这是因为硅烯的三维形态是类似钻石的晶格,所以目前只能通过外延生长而不是剥离来生产硅烯。然而,它似乎有许多有益的特性。首先,在多层硅烯中,各层之间的相互作用非常强,比多层石墨烯中单个层的作用强得多。除了纯硅外,还有氧合形式的硅,称为二维硅;硅纳米带是已知存在的。

与石墨烯的一个区别是,它对π电子的依赖性不高,因此不依赖π堆积机制。这归因于填充的电子态接近于空电子态,从而导致二维晶格中的伪Jahn-teller扭曲。

图像积分:giroscience / 欧洲杯线上买球shutterstock.com

硅片的性质

与许多具有高导电性的二维材欧洲杯足球竞彩料一样,硅烯是少数具有狄拉克锥的材料之一。此外,硅烯表现出量子霍尔自旋效应(QHE),并被认为具有无质量的狄拉克费米子——很像石墨烯。这意味着硅烯具有石墨烯所具有的所有优良电子性能,但具有更大的自旋轨道耦合,并具有在环境温度下利用QHE的潜力。

尽管其弯曲结构,但硅膜具有来自导通和价带重叠的零点隙。但是,这种带隙也是可调的。硅片中的粘合主要是Sp3杂交,这产生了更具化学活性的表面。因为可调调谐,可以掺杂宽范围的原子来提供可调可调的电子特性。这允许硅胶调谐成半金属材料和半导体材料。

磁性也受掺杂的影响。硅膜由高旋转轨道耦合产生的内部磁性。在磁场下,电子从电导移动到价带。当没有磁场时,它显示量化的霍尔电导。掺杂可以对硅的磁​​性有很大的影响,包括诱导局部磁矩,将硅片转化成铁磁半导体并从铁磁转换为反铁磁性的可调磁性排序。

硅也非常稳定,特别是在热方面,理论上可以稳定到1500 K。硅烯具有较低的声子电导,因而具有较高的热稳定性。这与具有高导热性的石墨烯相反。相反,硅烯是一种隔热材料。

其电子带隙的可调性提供了具有多功能电子和热性能的硅,使其成为用于场效应晶体管(FET)和微型电子应用的高望值材料。除了电子方式之外,硅烯似乎是不可能的氧气,表明它足以用于上述电子应用中的稳定性。其可互换的磁化性能也可能导致新的旋转式设备的开发。

来源:

Azonano:https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=3155

自然:https://www.nature.com/news/graphene-s-cousin-silicene-makes-transistor-debut-1.16839

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利亚姆奎奇立

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利亚姆奎奇立

利亚姆·克里奇利(Liam Critchley)是一名作家和记者,专攻化学和纳米技术,拥有化学和纳米技术MChem学位和化学工程研究硕士学位。

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