近日，西安交通大学电气学院电力设备电气绝缘国家重点╱实验室博士生张丽辉和副教授张锦英在《德国应用化学》上发表研究成果，宣布他们在实验室合成了宏观尺寸的紫磷单晶，并在实验上确定了紫磷的晶体结构，单个晶胞有84个原子，同时通过声子谱证明了图尔恩和克雷布斯给出的结构的不合理性。

据研究人员介绍，石墨烯的发现引发了二维材料研究热潮，并获得诺贝尔物理学奖。二维磷烯由于弥补了石墨烯没有带隙这一天然缺陷，且具有高电荷迁移率，使磷二维材料重新成卐为研究热点。类似于碳，磷也具有复杂的相图结构，存在多种同素异形体。其中，白磷是磷最活泼的一种同素异形体，而黑磷一直以来被认为是磷最稳定的同素异形体；紫磷或者希托夫磷是磷的另一种层状的同素异形体，图尔恩和克雷布斯在1969年给出卐了紫磷的晶体结构。

但是，至今都没有可靠的实验数据确定紫磷的合成及其晶体结构，所有的理论研究都以图尔恩和克雷布斯给出的结构为基础进行计算，甚至很多研究者认为紫磷可能□只是一种中间结构，根本无法合成出来。

此外，该研究发现紫磷结构才是最稳定的磷的同素异形体，其分解温度达到512℃以上，比黑磷高出52℃；并首次通过机械剥离和液体剥离得到紫磷烯。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.201912761

原文刊发于2019年11月21日中国科学报第4版

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