将极薄的材料薄膜相互叠加可以创造出具有令人兴奋的新特性的新材料。欧洲杯足球竞彩但是，构建这些堆栈的最成功的过程可能是乏味和不完美的，不适合大规模生产。
现在，由斯坦福大学教授Hemamala Karunadasa领导的一个团队创造了一种更简单、更快的方法。他们用最受欢迎的材料钙钛矿(一种钙钛矿)培育了二维层，并在大晶体中与其他材料的薄层交叉，这些薄层可以自行欧洲杯足球竞彩组装。
这种组装是在小瓶中进行的，在小瓶中，蛋鸡的化学成分与指挥这种作用的杠铃状分子一起在水中翻滚。杠铃的每一端都带有一个模板，用于生长一种类型的层。随着层层结晶——这一过程类似于制作冰糖——杠铃会自动将它们按正确的顺序连接在一起。
“真正酷的是，这些复杂的分层材料会自发结晶，”欧洲杯足球竞彩迈克尔·奥布里说，他当时是卡鲁纳达萨实验室的博士后研究员。
研究人员说，他们的方法为制造更复杂的半导体材料奠定了基础，包括更为慎重的方法，包括在以前没有已知的晶体对材料的组合。他们在一篇发表在《自然》杂志上的论文中描述了这项工作欧洲杯足球竞彩自然今天。
“我们对这一可以扩展到多种材料的总体战略感到非常激动。”欧洲杯足球竞彩卡鲁纳达萨说，他是美国能源部SLAC国家加速器实验室斯坦福材料和能源科学研究所（SIMES）的研究员。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
“与其一次只处理一层材料，”她说，“我们只是把离子扔欧洲杯足球竞彩进一壶水中，让离子按照他们想要的方式组装。我们可以把这些物质制成克，我们知道原子在晶体中的位置。这种精度水平使我能够知道各层之间的界面到底是什么样子，这对于确定材料的电子结构——电子的行为——非常重要。”
容易做，难堆
奥布里说，卤化物钙钛矿——与天然钙钛矿具有欧洲杯足球竞彩相同八面体结构的材料——自20世纪以来就在水中组装。它们在有效吸收太阳能电池中的阳光并将其转化为电能方面有很大潜力，但它们也以不稳定著称，特别是在光伏发电运行的炎热、明亮的环境中。
将钙钛矿石与其他材料分层可以结合其特性，从而改善其在特定应用中的欧洲杯足球竞彩性能。但更令人兴奋的前景是，在各层相交的界面上，可能会出现全新的、意想不到的特性；例如，科学家先前发现，将两种不同类型绝缘体的薄膜堆叠在一起可以形成导电体。
很难预测哪些材料组合会变得有趣和有用。此外，制造薄层材料是一个缓慢而艰苦的过程。这些层欧洲杯足球竞彩通常是通过从一大块材料上剥离一个或两个原子厚的薄膜，一次剥离一个。这就是石墨烯是如何由石墨制成的，石墨是一种用于铅笔芯的纯碳。在其他情况下，这些薄层材料在非常高的温度下以小批量生产。
“它们的制作方式不可扩展，有时甚至难以从一批复制到另一批。”卡鲁纳达萨说。“剥离只有一两个原子厚的层是一项专门的工作；这不是你和我可以直接进入实验室去做的事情。这些层就像一副非常灵活的卡片；当你取出一张时，它会皱折或弯曲。因此很难知道最后一层的确切结构。材料方面几乎没有先例看起来就像我们在这项研究中创造的。”欧洲杯足球竞彩
冰糖合成
这项工作源于研究合著者亚伯拉罕·萨尔迪瓦·瓦尔德斯的研究，他当时是卡鲁纳达萨小组的一名研究生。在几年的时间里，他开发了一种新的方法来让分层结构自行组装，研究生布里奇特·康纳(Bridget Connor)进一步扩展了这种方法。与此同时，奥布里发现，它们的原子薄层与性质已知的类似材料的3D块具有相同的结构，他追踪了两个不同层如何轻微扭曲才能共享一个界面。欧洲杯足球竞彩他还在研究生Kurt Lindquist的帮助下研究了最终产物的光学性质。
创建分层结构“制作冰糖的过程与制作冰糖的过程完全相同，你把一个木制的木钉放入饱和糖溶液中，糖果晶体会自己在木钉上播种。”奥布里说。“但在这种情况下，起始材料不同，您不需要定位销–晶体将在水中或欧洲杯足球竞彩玻璃瓶表面开始形成。”
该小组制作了六种自组装材料，将钙钛矿与金属卤化物或金属硫化物交叉，并在美国能源部欧洲杯足球竞彩劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源中用x射线检查它们。
在大多数结构中，杠铃分子使各层稍微分开。但在其中一个细胞中，杠铃分子使细胞层直接相互接触，从而形成化学键。
“我们对这种层间连接的结构感到特别兴奋，因为它可能导致突发性的性质，比如分布在两层上的电子激发，”卡鲁纳达萨说。
“在这种特殊情况下，当我们用光照射材料以释放电子并产生带正电的空穴时，我们发现电子主要在一种类型的层中，空穴主要在另一种类型的层中。这在我们的领域很重要，因为它允许你调整这两种环境以获得你想要的电子行为。”
奥布里说，有了这项新技术，“我们现在正在进行大量的探索，以发现它可以制成什么样的结构。”
来自加利福尼亚大学、伯克利和伯克利实验室的玛丽娜.菲利普和Jeffrey Neaton进行了电子结构计算。这项研究由美国能源部科学办公室资助。ALS是一个科学用户设施办公室，以及为本研究进行计算的其他两个设施：国家能源研究科学计算中心（NERSC）和橡树岭领导力计算设施。欧洲杯线上买球
资料来源：https://www6.slac.stanford.edu/