單層石墨烯以其高速的電子傳導(dǎo)性能引起極大關(guān)注，其物理學(xué)特征是具有狄拉克錐能帶結(jié)構(gòu)。但石墨烯的帶隙并未打開(kāi)，因此石墨烯并不宜直接作為半導(dǎo)體材料使用。因此，制備具有狄拉克錐并打開(kāi)帶隙的類(lèi)石墨烯成為當(dāng)今物理與新材料領(lǐng)域的前沿課題。由于類(lèi)石墨烯的鍺烯可能具有打開(kāi)帶隙的狄拉克錐，因而成為二維石墨烯材料的研究熱點(diǎn)之一。
近日，中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所曹更玉研究組與中國(guó)科學(xué)院物理研究所高鴻鈞研究組合作，基于金屬鉑上首次得到單層鍺烯的研究基礎(chǔ)，在極為廉價(jià)的銅表面上得到了具有狄拉克錐并打開(kāi)帶隙的雙層鍺烯。由于單層鍺烯與金屬表面存在較強(qiáng)的相互作用，因此并未發(fā)現(xiàn)其存在帶隙與狄拉克錐。
該項(xiàng)最新研究表明，在雙層鍺烯中由于兩層鍺原子的相互作用，使得雙層鍺烯不僅存在帶隙，而且具有狄拉克錐能帶結(jié)構(gòu)。該研究為類(lèi)石墨烯功能化器件的制備與實(shí)用化提供了新途徑。
相關(guān)成果發(fā)表在最近出版的《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。論文第一作者是武漢物數(shù)所副研究員秦志輝。該研究得到科技部“國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃”、“國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”、國(guó)家自然科學(xué)基金以及武漢物數(shù)所的資助與支持。
