西安交大科研团队在紫磷烯二维力学特性研究领域取得重要进展

桁架的交叉结构由于强的抗变形能力已经广泛应用于各种承载结构设计中，如桥梁和屋顶设计等，而当我们把这种设计无限缩小到原子级别构成一个具有交叉结构的二维材料，其抗变形能力会是什么样呢？

近日，西安交大电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换纳米材料研究中心张锦英教授课题组与航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室马利锋教授课题组合作，发现具有交叉结构的紫磷烯二维材料是至今报道的所有二维结构中抗变形能力最强的，具有最高的二维弹性模量，少层紫磷烯具有极高的二维杨氏模量，单层紫磷烯的二维杨氏模量为1512 N/m，其结果是石墨烯二维杨氏模量的4.4倍，远高于其他已经报道过的二维结构，这主要是因为紫磷烯二维交叉结构可以很好地分散施加载荷。相关成果以《交叉结构的二维紫磷烯具有极高的抗变形能力》（Cross Structured Two-dimensional Violet Phosphorene with Extremely High Deformation Resistance）为题发表在材料领域权威期刊《材料化学杂志A》（Journal of Materials Chemistry A）上。新型储能与能量转换纳米材料研究中心博士生张博为第一作者，通讯作者为张锦英教授和马利锋教授。该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。材料的表征及测试得到了西安交通大学分析测试共享中心的大力支持。

紫磷烯结构最早于2019年由张锦英研究团队（http://gr.xjtu.edu.cn/web/jinying-zhang/home）首次在实验室成功合成，紫磷合成产率已经提高到80%以上，课题组对紫磷稀的功函数、能带结构及光谱特性等做了一系列的研究工作，工作分别发表于Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Mater., J. Mater. Chem. A, ACS Appl. Electron. Mater.等杂志上，团队正在积极开展紫磷烯的应用基础研究。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TA/D1TA02595C#!divAbstract