9月25日消息,Nature Chemistry于9月23日在线发表燕山大学田永君、赵智胜等团队合作的最新成果:研究者以Na4B60为前驱体,经高温高压合成后再脱除钠原子,首次获得具有开放骨架结构的硼同素异形体新相Imma-B60,突破了硼材料难以同时具备高导电性与塑性的瓶颈。
结构上,Imma-B60由B12二十面体通过三角B3单元、以双中心与三中心σ键连接构成开放骨架。性能数据方面,该材料禁带宽度小于0.2 eV,电导率约9×10² S/m,比常见β-硼高出七个数量级;更罕见的是,其通过位错介导滑移机制可实现约23%的塑性变形,打破了硼类材料一贯硬而脆的固有印象。
行业意义有两点:其一,研究确立的「前驱体合成-脱组分」策略为获取高压亚稳材料提供了普适性路径,有望推广至其他难合成体系;其二,兼具导电性与塑性的硼材料为柔性电子、可变形电极等应用打开了想象空间,将硼的应用版图从传统超硬、半导体相大幅外扩。
该工作由燕山大学亚稳材料制备技术与科学实验室牵头,合作者包括浙江大学等机构的研究人员。对从事高压材料合成与功能硼化学的团队而言,这一前驱体脱钠路线值得作为方法学参照。
(来源:Nature Chemistry)