据 meiguo.com 于 2025 年 10 月 6 日收到的消息 ‣ 意大利科学家团队在《Science》期刊发表最新研究，成功合成一种新型单层二维三氧化二硼晶体。该材料柔软度创纪录，应变刚度仅为30帕斯卡·米，比石墨烯柔软十倍。
研究团队来自意大利国家研究委员会材料研究所和的里雅斯特大学，解决了材料科学领域数十年争议。传统认为三氧化二硼晶体中不存在硼氧六环结构，但此次实验首次证实了其稳定存在。
合成过程在铂（111）单晶表面进行。两种方法均涉及硼原子沉积和热处理：一种在超高真空下先沉积硼再暴露氧气，另一种直接在含氧环境沉积硼。关键步骤是820开尔文快速退火，形成高度有序晶体。
扫描隧道显微镜显示材料呈完美蜂窝结构，晶格常数8.57埃。光谱分析确认化学组成为三氧化二硼。
图 Pt（111）上二维B2O3层的替代UHV合成方案
图 二维B2O3的原子结构和化学组成
二维三氧化二硼的柔软性源于其独特结构。硼氧六环通过柔性桥接连接，桥接角度可调至136.9度，显著降低刚度。与石墨烯强共价键不同，其结构类似"铰链"，允许弹性变形。
图 B2O3/Pt（111）的DFT计算和实验能带结构
材料纳米多孔特性显著，孔径约6埃，孔径大小可随应变调节。这为分子筛选和催化应用提供动态平台。
研究证实材料与铂基底间相互作用微弱，吸附能仅-0.019电子伏特每平方埃。这种弱耦合便于材料转移，保证本征电子性质。
该发现解决三氧化二硼玻璃-晶体转变机制问题，为设计新二维材料开辟道路。应用前景包括传感器、催化、柔性电子器件等。
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