硼烯被科学界认为是继石墨烯之后的又一种“神奇纳米材料“。作为与碳最近的邻接元素，理论上预测硼具有一种平面的二维形式，被命名为硼烯（Borophene），具有新的特性，如狄拉克费米子和超导性。在金属表面已经生长出了几种单层硼烯的多晶体，但是更厚的双层和几层的纳米片仍然难以捉摸。有理论预测，双层硼烯是一种很有前途的电池材料，层与层之间的空间提供了容纳锂离子的地方。今年8月，美国西北大学工程师首次创造出一种双层原子厚度的硼烯，打破了硼在单原子层限制之外形成非平面团簇的自然趋势。

11月11日，一篇发布于《自然·化学》上的论文宣告了我国科学家造出了双层硼烯的重大突破！来自中科院和中国科学技术大学的研究团队宣布成功通过分子束外延在Cu(111)表面上合成大尺寸、单晶的双层硼烯。结合扫描隧道显微镜和第一原理计算，研究团队表明，双层硼烯由两个堆叠的单层组成，它们通过共价的层间硼-硼键结合在一起，每个单层都有β12样的人字形行结构。双层的形成与Cu(111)上第一个硼层中电荷的大量转移和重新分配有关，这为额外的硼原子的结合提供了额外的电子，使第二层得以生长。事实证明，双层硼烯具有金属特性，并且比单层硼烯更不容易被氧化。

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论文原文：

https://www.nature.com/articles/s41557-021-00813-z

标签： 硼烯 纳米材料 中国科学家