硼可能是下一个奇迹材料

移动石墨烯! 硼可能成为本世纪的纳米材料，因为科学家发现该元素的两原子宽条带和单原子链具有独特的特性。

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例如，如果硼的金属带被拉伸，它们会变形成反铁磁半导体链，当释放时，它们会折叠回带。

实验实验室在合成原子稀薄和富勒烯型硼方面取得了进展，这使美国莱斯大学的研究员鲍里斯·雅科布森 (Boris Yakobson) 认为一维硼最终也可能成为现实。Yakobson的实验室创建了尚不一定存在的材料的原子级计算机模拟。模拟和测试它们的能量特性有助于指导实验者创造真实世界的材料。

此后，由莱斯集团预测的碳原子链被称为碳炔，硼富勒烯和称为硼烯的二维薄膜，都是由实验室创建的。“我们对碳炔和平面硼的研究让我们认为一维硼原子链也是一种可能且有趣的结构，” 雅科布森说。

一维硼形成两个明确定义的相-链和带-通过 “可逆相变” 连接，这意味着它们可以从一种形式转向另一种形式并返回。为了展示这些有趣的化学力学，研究人员使用计算机来 “拉动” 具有64个原子的模拟硼带的末端。

这迫使原子重新排列成单个类似碳炔的链。在模拟中，研究人员留下了带状碎片作为种子，当他们释放张力时，链上的原子整齐地回到带状。

“硼与碳有很大不同。它更喜欢形成双排原子，就像桥梁建造中使用的桁架一样。这似乎是最稳定、能量最低的状态，“雅科布森说。“如果你拉它，它就开始展开; 原子屈服于这个单原子线。如果你释放力，它会向后折叠，“他说。

“这使它成为一个有趣的组合: 当你把它拉伸一半时，你可能会有一部分丝带和一部分链条，“他说。“因为其中一个是金属，另一个是半导体，所以这变成了一维可调肖特基结，” 他补充说。

肖特基结是金属-半导体结处电子的屏障，通常用于允许电流仅在一个方向上流动的二极管中。

这项研究发表在《美国化学学会杂志》上。