Comeback-barnet - sort fosfor og dets nye potentiale

Da det blev opdaget for over et århundrede siden, sort fosfor blev betragtet som relativt ubrugelig. I løbet af de seneste fem år, imidlertid, ingeniørerne og kemikerne er blevet fascineret af materialet for dets potentiale som en ultratynd halvleder, muligvis en ny tidsalder med fleksibel og mindre elektronik. Nu, en gruppe melder sig ind Nano bogstaver at nogle gængse antagelser om sort fosfor er forkerte, og at materialet er usædvanligt afstembart.

Sort fosfor dukker op som et lovende 2D-halvledermateriale. Halvledere har et smalt båndgab, der gør det muligt for dem at lede elektricitet. Sort fosfor kan absorbere og udsende lys i det synlige gennem infrarøde spektrum, hvilket er nyttigt til sensorer, kommunikation og andre applikationer. Men når sort fosfor sættes i enheder, det nedbrydes hurtigt under omgivende forhold. For at bekæmpe denne nedbrydning, forskere har indkapslet sort fosfor med passive isolatorer, forudsat at denne indeslutning ikke påvirkede dens egenskaber; imidlertid, Steven Louie, Diana Qiu og Felipe da Jornada ønskede at afgøre, om dette var teoretisk sandt.

Forskerne udførte beregninger på et- til firelags versioner af sort fosfor, både med og uden indkapsling, at undersøge dets egenskaber på en mere systematisk måde. Nogle sorte fosfor-karakteristika, såsom begyndelsen af ​​optisk absorption, var næsten upåvirket i beregningerne. Men andre, såsom båndgabet og formen af ​​den optiske absorption ændrede sig dramatisk, så materialets egenskaber bliver kvalitativt anderledes. Disse fund indikerer, at egenskaberne af sort fosfor kunne indstilles ved at omslutte det på den rigtige måde, åbner mange nye anvendelsesmuligheder.