據物理學家組織網（wǎng）1月11日報道，美國（guó）研究人員首次（cì）合成（chéng）出層狀2D結構（gòu）的電子晶體，從而將這一新興材料帶入納米材（cái）料“陣營（yíng）”。研究人員表（biǎo）示，合成層狀（zhuàng）電子晶體導電性能甚至優於（yú）石墨烯，有望用（yòng）於研製透明導體、電池電極、電子發射裝置以及化學催化劑等諸多領（lǐng）域。新研究發表在最新一期（qī）《美國化學會誌》上。

    電子晶體屬於由正負離子組成的離子化合（hé）物，但其負電“離子”完全由電子取代，這些電子質量很（hěn）小且（qiě）不會呆在某個固定位置，而是到處遊離，偶爾與其（qí）他（tā）電子交換位置，行為表（biǎo）現更像電子氣體。這（zhè）種特性賦予電（diàn）子晶體高（gāo）度電子移（yí）動和快（kuài）速導電等性能。但科學家們通過理論推測認為，2D電子晶體容易與空氣和水發生化學反應，隻（zhī）能在（zài）真空中才能穩定存在並保持其強導電性，因此很難在實驗室合成（chéng）。

    在新研究中，北卡羅萊納大學教堂山分校應用（yòng）物理和化學副教授斯科特?沃倫（lún）帶領團隊，用氮化二（èr）鈣（gài）分子合成出隻（zhī）有幾個納米（mǐ）薄的2D單層電子晶體，還利用液體剝離技（jì）術設法讓大量納米單層電子晶體懸浮在溶液中，其中一種溶劑甚至能讓氮化二鈣納米單（dān）層穩定懸浮一個月之久仍能維持很（hěn）好的電學特（tè）性。“我們克服了電（diàn）子（zǐ）晶體從多層結（jié）構過渡到單層結構的技（jì）術難點（diǎn），證明（míng）在合適的化（huà）學環境下，2D電子晶體能長時間保持結構和性能穩定。”沃倫解釋說。

    沃倫（lún）團隊還（hái）通過（guò）實驗證明，新2D納米單層電子晶體具有與金屬鋁相當的導電性；透明度也很（hěn）高，10納米（mǐ）厚氮（dàn）化二鈣薄膜的透光（guāng）率達到97%；其表麵結也達到現有電子晶體中最高值。研（yán）究人員表示，這些特性將導致新材料在諸多（duō）領域的應用，比如開發高透明性導電薄膜；沃（wò）倫還在與本田公司合作，用這類新材料研製高級電池。

    沃倫表示（shì），他們會（huì）繼續開發電子晶體的應（yīng）用潛力（lì），並解決實用過程中的各種挑戰，比如尋找合適塗層，讓電子晶（jīng）體在空氣中也（yě）能保（bǎo）持穩定。

總編輯圈（quān）點

    電子晶體（tǐ）自帶特殊“光環”，如果能製備出二維片層材料（liào），將具有金屬特性（xìng）和光響應性（xìng）等諸多特點。2013年，日本（běn）科學（xué）家就預測氮（dàn）化二鈣二維材料即將問世，不過一直沒能合成出來。現今，這種帶著極高的透光率和極低的電阻的材料終於出現，其既是物理學領域的卓越成就，也彰顯出了（le）化學的力量。