碳硅烯狄拉克锥成因获解

  科技日报讯 （记者王怡）二维单原子碳层－石墨烯（Graphene）具有独特的电子结构特征，其能带在费米能级处出现上下对顶的圆锥形，构成所谓的狄拉克锥（Dirac Cone）。近来，上海大学理学院物理系刘轶教授及其科研团队经过理论核算初次发现，两种新式结构的碳硅烯也具有狄拉克锥特征的电子结构，这为研制和规划新式纳米电子器件资料供给了理论基础。该研究成果宣布在物理化学范畴闻名学术期刊《物理化学快报》上。

  2010年石墨烯的发现被颁发诺贝尔奖，除了由于它是第一个安稳存在的单层二维资料，然后打破了传统二维资料不安稳的知识之外，还由于石墨烯存在奇特的狄拉克锥电子结构，电子在费米能邻近以近光速传达，被认为是未来电脑芯片的抱负资料。为此，人们对根据石墨烯的新式电子资料寄予厚望。

  可是，现在的电子工业仍是建立在硅资料基础上。尽管硅版的石墨烯—硅烯也具有狄拉克锥，可是硅烯的原子结构非平面，硅烯安稳性相对石墨烯低许多，这使刘轶对碳硅混合的二维系统——碳硅烯产生了爱好。刘轶团队发现的新式碳硅烯的一起结构特点是由C-C和Si-Si原子对混合而成，出现狄拉克锥电子结构特征；一起他们还提出了“原子对耦合”机制以及判别狄拉克锥是否构成的定量判据。根据对简略系统的核算，该判据还被成功用于猜测其他二元二维系统是不是具有狄拉克锥。

  刘轶介绍，新发现证明，可以终究靠改动碳硅烯的成分配比和原子摆放等方法对电学性质进行调控，这是单纯的石墨烯或硅烯不可以完成的，因而碳硅烯比石墨烯有更好的工业相容性和性质多样性，为开发未来纳米电子器件资料供给了更宽广的资料挑选。