首次由神奇材料制成的单一2D磷光纳米带

制造了微型、个体和柔性结晶磷带，开展了国际合作并进行测量。它们可以彻底改变电子技术和快充电池技术。

自2014年分离出二维磷光体(相当于石墨烯的磷)以来，超过100项理论研究预测，通过产生这种材料的窄“带”，可能会出现新的令人兴奋的特性。这些特征对于许多行业来说可能非常有价值。

在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中，来自伦敦大学学院、布里斯托大学、弗吉尼亚联邦大学和洛桑联邦理工学院的研究人员描述了他们是如何从黑磷和锂离子晶体中形成大量高质量磷光带的。

该研究的作者，UCL物理和天文学系的克里斯霍华德博士说：“这是第一次生产出独立的亚磷纳米带。人们期待的令人兴奋的特性，以及磷苯纳米带可以发挥转化作用的应用领域非常广泛。”

该团队与布里斯托大学界面分析中心(一家从物理学院和布里斯托大学分离出来的公司，布里斯托纳米动力有限公司)密切合作，可以定位和表征沉积在史无前例的统计监测表面上的纳米带的大小。

第一位作者，同样来自UCL物理和天文学系的Mitchell Watts补充道：“通过使用先进的成像方法，我们对这些丝带进行了详细的特征描述，发现它们非常扁平、结晶并且非常柔韧。

“大多数原子只是单层原子，但如果碳带是由一层以上的光幻视形成的，我们发现1-2-3-4层之间有无缝的台阶，其中碳带分裂，每一层都有独特的电子特性。”

研究团队表示，预计应用领域包括电池、太阳能电池、热电器件(用于将废热转化为电能)、光催化、纳米电子学和量子计算。

此外，预测了“奇怪”效应的出现，包括新的磁性、自旋密度波和拓扑状态。

这种新方法可用于在液体中大规模生产磷光体纳米带，然后可以以低成本用于大量应用。

纳米带是由黑磷和溶解在-50液氨中的锂离子混合而成。24小时后，缓慢除去氨并用有机溶剂代替，从而制备混合尺寸的纳米带溶液。

霍华德博士补充说：“我们正在尝试制作磷片，所以我非常惊讶地发现我们已经制作了丝带。为了使纳米带具有明确定义的特性，它们的宽度必须在整个长度上保持一致，我们发现这正是我们的带的确切情况。”

此前的研究证实，预计碱金属原子会异常快速地沿黑磷晶体的特定方向扩散，从而导致材料中原子的条纹化。作者认为在锂原子的正确浓度下，会导致键断裂和带形成。

布里斯托大学界面分析中心的合著者奥利弗佩顿博士说：“有了布里斯托大学附属公司布里斯托纳米动力公司开发的新型显微镜，布里斯托大学界面分析中心的团队可以搜索毫米大小的区域，定位高度不到十亿分之一米的纳米带。

“收集的数据不仅代表了一种全新的材料，还代表了可用于评估所有2D材料的详细检查水平的逐渐变化。”

在继续研究纳米带令人兴奋的基本特性的同时，团队还打算通过现有的合作，探索其在储能方面的应用，形成研究电子交通、热电设备等的新纽带。