石墨烯最新“表亲”铅烯问世

根据美国《每日科学》网站上最近的一份报告，由14族元素组成的二维材料(石墨烯的“表亲”)近年来引起了极大关注，因为它们有可能成为拓扑绝缘体。最近，日本科学家首次实现了纯理论铅基二维蜂窝材料石墨。

铅烯烃吸引了人们的注意，因为它的电子轨道结构和由此产生的最大带隙使它具有最大的自旋轨道相互作用，这可能使它成为一种坚固耐用的二维拓扑绝缘体。在这种绝缘体中，量子自旋霍尔效应甚至可能发生在高于室温的环境中。因此，寻找一种可靠、低成本的合成铅烯烃的方法一直是材料科学研究的重要目标。

在最新的研究中，由名古屋大学领导的研究小组已经通过在钯上退火超薄铅膜来生产铅。所得平面材料具有二维和单层象征性蜂窝结构。

令他们惊讶的是，在铅链烯下形成了类似于“will-phelan”结构的具有气泡结构的钯-铅合金膜(它将空间分成等体积的单元，以便最小化它们之间接触表面的表面积总和)。2008年，北京奥运会比赛场馆国家游泳中心“水立方”的设计灵感来自“威尔-费伦”结构。

研究小组组长季峻·大岛说，北京的“水立方”和“威尔·费伦”建筑并不是建筑师和材料科学家之间相互启发的第一个例子。他说:“1967年，建筑师巴克明斯特·富勒为蒙特利尔世博会设计了测地线球体，后来碳60以他的名字命名为‘巴克明斯特富勒烯’。我们可以预计，2020年东京奥运会、2024年巴黎奥运会、2020年迪拜世博会、2023年布宜诺斯艾利斯世博会、2025年大阪世博会以及其他活动的场馆都将在未来展示新材料，并吸引世界的注意力。”