科学家在二维金单分子膜合成上取得进展

文章来源：网易科技  12月11日《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）发文摘要：

金是一种惰性金属，通常形成固体的三维结构。然而，在二维形式下，它展现出非凡的特性，例如独特的电子行为、增强的表面反应性，以及在催化和先进电子领域应用的巨大潜力。

合成二维金单层膜的主要挑战之一是如何在严格的二维形式下稳定各向同性金属键。为了解决这个问题，瑞典隆德大学和日本北海道大学的研究团队采用了一种新颖的自下而上的方法，结合高性能计算，成功创造了具有独特纳米结构模式、卓越热稳定性和潜在催化用途的宏观大型金单层。

研究小组通过在铱衬底上生长金单分子层，并在金和铱的界面嵌入硼原子，克服了这一挑战。这种创新技术生成了悬浮的单原子金片，其纳米级结构呈现出三角形的六边形排列。硼的加入增强了金层的稳定性和结构完整性，推动了纳米结构的形成。

利用先进的表征技术，包括扫描隧道显微镜（STM）和X射线光谱学，研究人员详细分析了金薄膜的结构和电子特性。结果表明，嵌入硼原子显著促进了金从三维金属键向二维金属键的转变，从根本上改变了金单层膜的电子行为。这种转变表明了薄膜的独特性，因为传统方法通常难以保持稳定的二维金属形式，往往导致小型或不稳定的结构。

通过解决二维金属材料稳定性的问题，这项研究加深了人们对二维材料的理解，并为其潜在的技术应用奠定了基础。