Hematene加入了新2D材料的游行

最近发现了一种扁平形式的镓，由赖斯大学科学家领导的国际团队创造了另一种二维材料，研究人员称这可能是改变太阳能发电的游戏规则。大米材料科学家Pulickel Ajayan及其同事从普通铁矿石中提取出3原子厚的庚烷。这项研究是在今天的自然纳米技术论文中引入的。

研究人员表示，Hematene可能是一种有效的光催化剂，尤其适用于将水分解为氢和氧，也可用作自旋电子器件的超薄磁性材料。

“二维磁性正在成为一个非常激动人心的领域，最近在合成这些材料方面取得了进展，但合成技术很复杂，材料的稳定性也很有限，”Ajayan说。“在这里，我们有一个简单，可扩展的方法，而且这种结构应该是环境稳定的。”

Ajayan的实验室与休斯顿大学，印度，巴西，德国和其他地方的研究人员合作，使用超声，离心和真空辅助过滤的组合，从天然赤铁矿中去除材料。

研究人员表示，已知赤铁矿具有光催化性能，但它们还不够好用。

“对于一种有效的光催化剂材料，它应该吸收阳光的可见部分，产生电荷并将它们运送到材料表面以进行所需的反应，”Oomman Varghese，合着者和副教授说。休斯顿大学物理系。

“赤铁矿吸收阳光从紫外线到黄橙色区域，但产生的电荷非常短暂。因此，它们在到达地表之前就会灭绝，”他说。

研究人员表示，Hematene光催化效率更高，因为光子在表面的几个原子内产生负电荷和正电荷。通过将新材料与二氧化钛纳米管阵列配对，这为电子离开庚烷提供了一条便利途径，科学家们发现它们可以吸收更多可见光。

研究人员还发现，hematene的磁性与赤铁矿的磁性不同。虽然天然赤铁矿是反铁磁性的，但测试表明，庚烷是铁磁性的，就像普通磁铁一样。在铁磁体中，原子的磁矩指向同一方向。在反铁磁体中，相邻原子中的力矩交替出现。

与碳及其2D形式不同，石墨烯，赤铁矿是非范德瓦尔斯材料，这意味着它通过3D键合网络而不是非化学和相对较弱的原子范德华相互作用结合在一起。

“迄今为止，大多数二维材料都来自大量的自然分层材料，通常被称为范德瓦尔斯固体，”印度科钦科技大学的Anantharaman Malie Madom Ramaswamy Iyer教授说。“来自具有(非范德华)3D键合网络的大块前体的2D材料是罕见的，在这种情况下，hematene具有重要意义。”