克里斯汀·罗伯茨
来自中国和加拿大大学的研究人员在国家磁实验室(National MagLab)工作，他们正在探索磷酸的令人兴奋的特性，最近的两个发爱游戏提现客服现是新出版物的中心- a自然纳米技术的文章和一个自然通讯本月发表的文章．
但什么是磷，为什么科学家突然对它如此感兴趣?
何塞·玛丽亚·马特奥斯/知识共享/ ViaFlickr: rinzewind
你可能会想，这种神奇的新物质听起来很像你在元素周期表中记得的基本元素——磷。你是对的。然而，磷烯是材料革命的一部分，这场革命始于2004年，当时科学家们意识到，你可以“剥离”或剥离某些材料(如碳)的层，从而在只有几层甚至一层厚的材料(如石墨烯)中创造全新的行为。
近10年过去了(还获得了一个诺贝尔奖)，科学家们重新回到元素周期表，寻找新的可剥离材料，这些材料可能会表现出有趣的行为，并为未来的技术提供新的途径。
黑磷登场了。
当剥离成单个原子层时，黑磷就变成了磷烯，随着名字的改变和新的、更薄的外形，出现了许多显著的特性，实际上使这种现在的二维材料成为下一代电子产品的良好候选。
阿瑟·米、霍兰德·汤普森主编。《知识之书》(纽约，纽约州:格罗利尔协会，1912)[公共领域]，经由维基共享
半导体用于制造日常生活中的所有电子产品，包括微处理器和晶体管。虽然大多数现代器件都是硅基的，但单层所谓的“烯”材料的探索可能会提供新的替代品。
磷的基材黑磷是一种天然半导体，而另一方面，石墨烯更像一种金属。半导体在某些条件下导电，但在其他条件下不导电。要做到这一点，半导体需要一个带隙，它本质上允许材料的导电特性被打开和关闭。
看，带隙有点挑剔，就像金发姑娘:如果条件不是“刚刚好”，它们就不会起作用。有些材料(如玻璃)有太大的带隙，永远无法打开(太冷)，而其他材料(如石墨烯)根本没有带隙，无法关闭(太热)。一些材料，如广泛使用的硅和现在的磷，达到了完美的“刚刚好”的位置。
“科学家们正在探索如何在石墨烯中产生带隙，使其像半导体一样工作，”解释说蒂姆•墨菲，该中心主任直流现场设备在MagLab，科学家们致力于理解材料。科学家们一直在这个设施中探索石墨烯和磷烯，以探索材料在强磁场中的行为。
墨菲补充说:“石墨烯的诀窍在于，在创造带隙的同时，设法保持这种材料中科学家喜欢的所有其他令人兴奋的特性。”
在MagLab进行的实验中，科学家们注意到黑磷的带隙为0.3电子伏(eV)。他们预计，随着晶体变薄成磷烯，它将增加到2eV，使其更接近硅的带隙1.1 eV。
伊恩·伯特/知识共享/ Via:Flickr: oddsock
就像电影《壮志凌云》(Top Gun)中的马弗里克(Maverick)和野鹅(Goose)一样，磷需要速度。作为一种材料，磷具有很高的电子迁移率，这意味着电子可以快速地通过它。这也意味着1和0在集成电路中移动得更快。为什么这很重要?因为没有人喜欢速度慢的电脑……
但如果不能通灵，速度又有什么用呢?
“当电子只在二维空间运动时，晶体管的工作效率更高，”麦吉尔大学电气与计算机工程系副教授、MagLab用户、该研究的主要作者托马斯·斯科普克(Thomas Szkopek)说自然通讯文章．
Szkopek的研究小组和来自中国的另一个小组发现(与Maverick和Goose在三维空间中旋转不同)，黑磷中的电子不仅移动得很快，而且在二维空间中移动，有点像冰球。
墨菲解释说:“当电子被引导到这样一个平面上时，再加上高迁移率，它有助于它们在材料中更快地移动。”
作者:比尔·布兰森，国家癌症研究所爱游戏提现客服[公共领域]，via维基共享
石墨烯必须剥离到几层或更少的层才能表现出有趣的二维电学性质，而黑磷不需要穿着紧身牛仔裤才能表现出有趣的二维电学性质。
在最新研究中，来自麦吉尔大学(McGill University)和Université de Montréal的科学家研究了在强磁场中黑磷晶体管中移动的电子。他们注意到，即使在47纳米厚的黑磷多层样品中，电子也会继续在二维空间中移动(只是为了澄清，47纳米仍然非常小。相比之下，一根人类头发的尺寸约为80,000纳米)。
这一发现可能最终导致更节能的晶体管。但这也意味着可以更容易、更便宜地制造出可操作的黑磷，这可能是迄今为止最重要的一点。
Marina del Castell/Creative Commons/ viaFlickr: _MaRiNa_
“磷”这个词来自希腊语，意思是“光的使者”，所以这种材料表现出独特的光学特性也就不足为奇了。
明尼苏达大学的研究表明黑磷可以比锗更成功地探测光线，锗目前被认为是片上光电探测的最佳材料。
在MagLab的31特斯拉磁铁中工作研究还表明，黑磷可以与覆盖远红外到红色光谱的光源发生强烈的相互作用，使这种材料在通信和太阳能收集方面的光电应用具有潜在的重要意义。
所以，有了这些很酷的特性，你可能会想，再有多久磷就会成为下一个微处理器的一部分了。
虽然磷烯被证明是一种独特而令人兴奋的材料，但它也有它的挑战。一个大问题是大量生产的能力。首先，黑磷必须在非常高的压力下加热白磷。然后，正如我们前面讨论的，您必须剥离到一个原子厚的磷烯。但科学家们也在试图解决这个问题。的研究人员都柏林圣三一学院正在探索一种新方法用液体溶剂和声波制造黑磷。
如果这不是的神奇的材料，是否有另一种具有独特和令人兴奋特性的神奇材料即将问世?
瑞安·鲍姆巴赫他推测，研究人员将继续探索周期表中同一区域的元素，以找到下一个单层的“烯”材料。锡烯是一种单层锡，已经开始出现在研究论文中。
但墨菲提醒我们这里真正重要的是:“科学家们正以全新的眼光重新审视元素周期表，寻找新的想法。”
让我们面对现实吧，这就是科学本身的奇迹。