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新型显微镜使不可见的 2D 材料变得可见
一种新的显微镜技术使科学家能够通过使其在红外光下发光来观察单原子厚度的氮化硼。弗里茨哈伯研究所物理化学和理论部门的研究人员开发了一种新方法来可视化只有一个原子厚的氮化硼层。这些超薄板材通常几乎不可能[...]
来源:SciTech日报一种新的显微镜技术使科学家能够通过使其在红外光下发光来观察单原子厚度的氮化硼。
弗里茨哈伯研究所物理化学和理论部门的研究人员开发了一种新方法来可视化只有一个原子厚的氮化硼层。这些超薄薄片通常几乎不可能用标准光学显微镜检测到，因为它们缺乏光学共振，这使得它们实际上是透明的。
为了克服这一限制，该团队使用红外光非线性显微镜，使单层六方氮化硼 (hBN) 发出明亮的光。他们的和频显微镜方法共振驱动六方氮化硼中的晶格振动，产生强烈的信号，不仅使材料可见，而且揭示了其晶体取向。这种能力对于二维 (2D) 材料研究这一庞大且蓬勃发展的领域具有重要意义，并且可以支持通过堆叠 2D 层构建的新型（光电）电子设备的开发。
为什么研究二维材料？
2D 材料是由单层原子组成的晶体物质，其极薄的厚度可以产生不寻常且有用的特性。尽管科学家们对层状材料的了解已经有一个多世纪了，但直到 2004 年，第一个孤立的二维层，即石墨烯，才被成功生产出来。
自这一突破以来，研究人员创造了更多的二维材料，并发现了越来越多的潜在用途。由于这些原子薄层在电子、能源系统和光学元件等未来技术中具有广阔的前景，因此它们仍然是材料科学研究的主要焦点。
六方氮化硼的挑战
这一限制迄今为止阻碍了其在新材料开发中的使用。例如，为了识别二维层中可能的扭曲和晶界，必须准确地映射它们。