摘要：材料科学家成功地创建了一种真正的2D混合材料，称为Glaphene。...

未来技术的一些最有前途的材料只有一个原子厚 - 石墨烯，例如，在六角形晶格中排列的碳原子片，以其出色的强度和电导率而闻名。尽管存在数百种此类材料，但将它们真正合并为新事物仍然是一个挑战。大多数努力都像一张纸牌一样堆叠这些原子薄片，但是这些层通常缺乏它们之间的显着相互作用。

根据稻米大学材料的领导的一组国际研究人员，科学家成功地通过化学将两种根本不同的2D材料（石墨烯和硅胶）整合到了一种称为Glaphene的单一稳定的化合物中，从而创造了真正的2D混合动力车。高级材料。

赖斯（Rice）的博士生，研究的第一作者Sathvik Iyengar说：“这些层不仅彼此靠在彼此之间，还可以移动并形成新的相互作用和振动状态，从而产生了材料本身的属性。”

Iyengar解释说，更重要的是，该方法可以适用于各种2D材料，从而使Designer 2D杂种用于下一代电子，光子学和量子设备。

Iyengar说：“它为将全新的2D材料（例如金属与绝缘体或带有半导体的磁铁）结合起来打开了大门，以从头开始制作定制的材料。”

该小组开发了一种两步的单反应方法，使用含有硅和碳的液体化学前体生长超芬烯。通过在加热过程中调整氧气水平，它们首先生长石墨烯，然后改变条件，有利于二氧化硅层的形成。这需要与印度印度印度大学Banaras印度大学的客座教授Anchal Srivastava合作，需要一个定制的高温，低压设备。

艾扬格说：“这种设置使综合成为可能。” “所得材料是具有新的电子和结构特性的真正杂种。”

一旦合成了材料，赖斯团队就与苏塞克斯大学的Manoj Tripathi和Alan Dalton确认了其结构。 Glaphene是新现象的最早线索之一。当团队使用拉曼光谱法分析材料时，他们发现原子如何通过测量散射激光中的细微偏移来振动的技术 - 他们发现信号与石墨烯或二氧化硅不匹配。这些意外的振动特征暗示了两层之间的更深层次的相互作用。

在大多数2D材料堆栈中，这些图层只是坐在原处，像冰箱门上的磁铁一样弱地固定在一起。但是在超芬烯中，层锁定的距离远远超过所谓的弱范德华键，使电子在它们之间流动并产生了全新的行为。

为了进一步调查，Iyengar咨询了总部位于巴西光谱学专家Marcos Pimenta。最终，异常事实证明是一个人工制品 - 伊扬格（Iyengar）说，这是一个重要的提醒，即使可再现的结果也必须谨慎对待。

为了更好地了解纽带在原子层的表现，该团队与宾夕法尼亚州立大学的Vincent Meunier合作，以验证针对量子模拟的实验结果。这些证实了石墨烯和二氧化硅层以独特的方式相互作用和键合，部分在界面上共享电子。这种杂交粘结改变了材料的结构和行为，将金属和绝缘子变成了一种新型的半导体。

伊扬格（Iyengar）说：“这不仅是一个实验室可以做的事情。”他最近在日本呆了一年，担任日本促进科学学会（JSPS）的会员，也是四元研究生的就职典礼，这是美国，印度，澳大利亚政府，印度，澳大利亚和日本在探索科学，政策和外交范围内遍布全球范围的早期职业科学方面启动的一项计划。 “这项研究是创造和理解物质本质并非自己做出的跨大陆努力。”

Pulickel Ajayan，Rice的Benjamin M.和Mary Greenwood Anderson工程学教授，材料科学和纳米工程学教授，虽然发现Glaphene的发现本身很重要，但这项研究真正令人兴奋的是它引入了更广泛的方法 - 它引入了更广泛的方法 - 一种新的化学结合基本上不同的2D材料的平台。

这项研究反映了Iyengar的指导原则说他从顾问那里继承了。

他说：“自从我启动博士学位以来，我的顾问鼓励我探索其他人犹豫混合的想法。” “阿贾扬教授还说，真正的创新发生在犹豫不决的结合 - 这个项目就是证明这一点。”

这项研究得到了Quad奖学金计划的支持；由空军科学研究办公室（FA9550-23-1-0447）资助的Rice-Pent State合作项目；国家科学基金会研究生研究奖学金计划（2236422）；苏塞克斯战略发展基金； Ciênciae Tecnologia de Nanometiais de Carbono; fundaçãodeamparoàPesquisado Estado de Minas Gerais;以及巴西国家科学技术发展理事会。这里的内容仅是作者的责任，并不一定代表资助组织和机构的官方观点。

Iyengar，Srivastava，Meunier和Ajayan表示对追求知识产权的兴趣，以及美国对这项技术的临时应用。