奇怪的新形式的黄金以只有一个原子厚的薄片的形式存在

几个世纪以来，金匠们一直在寻找方法来压平黄金变成更精细的形式。一种基于现代化学的方法终于创造了一种由单层原子组成的金材料，这种材料实际上不会变薄。

坚持材料科学的命名惯例，研究人员将这种新的二维材料命名为“金”，它具有一些在三维形式的金中看不到的有趣特性。

“如果你把一种材料做得非常薄，就会发生一些非凡的事情——就像石墨烯,"材料科学家 Shun Kashiwaya 解释道瑞典林雪平大学。

“同样的事情也发生在黄金身上。如你所知，黄金通常是一种金属，但如果单原子层厚，黄金可以变成半导体。

黄金很难哄骗成二维结构，因为它容易聚集在一起。以前的尝试导致了薄片，即几个原子厚或单层夹在中间或在其他材料上，无法分离。

Kashiwaya和他的同事们并没有打算制造黄金，而是偶然发现了他们工艺的第一步。

“我们在创建基础材料时考虑了完全不同的应用，”材料物理学家拉尔斯·霍特曼（Lars Hultman）说林雪平大学。

“我们从一种叫做碳化硅钛的导电陶瓷开始，其中硅是薄层的。然后的想法是在材料上涂上金以进行接触。但是当我们将组件暴露在高温下时，硅层被基材内部的金所取代。

目前为止，一切都好。但与其他创造单层黄金的尝试一样，进展在这一关键步骤上停滞不前。几年来，插层该团队创造的碳化钛金仍然如此，没有办法从夹在它的钛和碳层之间提取超薄的金层。

这就是一种基于蚀刻溶液的技术（称为村上试剂）的用武之地。

村上隆的试剂是金属加工中使用的化学物质的混合物，用于蚀刻碳和染色钢，从而产生一些日本刀具上看到的各种图案。

他们尝试了不同浓度的混合物，以及蚀刻过程的不同时间框架，以侵蚀周围的钛和碳。金。他们放置的时间越长，效果就越好——但这并不是食谱所需要的全部。

村上春树试剂的蚀刻效果产生了一种副产物，称为亚铁氰化钾.如果暴露在光线下，该化合物会释放氰化物，溶解了黄金，因此蚀刻过程必须完全在黑暗中进行。

最后，薄薄的金片有卷曲和结块的趋势，这可以通过添加表面活性剂来解决，该表面活性剂可以防止层折叠并粘附在自身上，从而保持单层的完整性。进一步的分析表明，正如理论模拟所预测的那样，这些繁琐的步骤最终成功地形成了稳定的金矿。

通常，黄金是一种优秀的导体的电力。当元素呈二维片状时，原子具有两个自由键，将其转化为在导体和绝缘体之间具有导电特性的半导体。这些很有用，因为它们的电导率可以调节.

黄金已经具有使其在化学应用中备受推崇的特性。赋予它半导体的特性也为我们开辟了一系列全新的使用方式，包括水净化、通信和化学生产。

该团队的研究已发表在自然合成.

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