摘要：在防止二维黑磷薄膜氧化方面，科学家已经取得了成功。鉴于此，他们已经开启了在大量电子及光电子器件上应用其特殊性能的大门。

来自蒙特利尔大学（Université de Montréal）、蒙特利尔理工学院（Polytechnique Montréal）以及法国国家科研中心（Centre national de la recherche scientifique，CNRS）的研究人员组成的团队首次成功防止了二维黑磷薄膜的氧化。鉴于此，他们已经开启了在大量电子及光电子器件上应用其特殊性能的大门。相关研究成果发表于著名的《自然·材料》（Nature Materials）期刊上。

黑磷：未来新技术关键成员。黑磷是磷的一种同素异形体，显示出于石墨类似的层状结构，最近已开始引起物理学家和材料学家的关注。有可能获得单原子层，研究人员称之为2D磷。作为广被传诵的石墨烯的表亲，2D磷在器件设计上汇集了两个非常抢手的性能。

首先，2D磷是一种半导体材料，可为晶体管和处理器提供必需的特性。2D磷具有高流动性，据估计可形成高性能、低成本电子器件基础。

第二，甚至更加鲜明的特性：它与光的相互作用取决于原子层数目。单原子层发射红光，更厚的样品将发射红外光。这种差异使其有可能用于制造一大系列的光电子器件，例如激光器或者探测器，电磁频谱中的战略组成。

科学第一：迄今为止，防止单原子层2D磷降解是该主要的问题，使得2D磷性能的研究进展缓慢：大气条件下，这种材料薄层将发生降解，严重影响其未来的工业应用，即使其潜力巨大。

因此，研究团队提出了重要步骤，逐步确定降解的物理机制，并逐步确定导致薄膜氧化的关键要素。

“我们已经证实了大气环境中存在氧气、水和光，导致了2D磷的氧化。我们还通过电子束光谱和拉曼光谱表征了该现象的时间演变。”蒙特利尔大学（Université de Montréal）化学系Richard Martel教授如是说。

接下来，研究人员开发出了一种有效过程来制备这些非常脆弱的单原子层，并保持其完整。

“我们能够研究这种新材料中原子的振动模式。由于早期的研究在严重退化的材料中进行，我们从未发现原子振动模式的量子效应。”理工学院（Polytechnique）工程物理系Sébastien Francoeur教授这样指出。

研究结果将有助于世界科学界朝着发展高性能微处理器、激光、太阳能电池甚至更多的新纳米技术的目标，发展2D磷的特殊性能。

该研究得到加拿大自然科学与工程研究理事会（Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada）、加拿大创新基金会（Canada Foundation for Innovation）和Fonds de Recherche du Québec-Nature et technologie的支持。

新材料在线编译整理——翻译：菠菜     校正：摩天轮