（a）《先進功能材料》封面圖片；（b）層狀黑磷立體結(jié)構(gòu)；（c）層數(shù)依賴黑磷拉曼結(jié)果；（d）基于黑磷的光纖激光器鎖模示意圖。

　　近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院研究員喻學(xué)鋒課題組與深圳大學(xué)教授張晗合作，由課題組成員郭志男等成功建立了一種針對新型二維材料黑磷的液相制備新方法，并揭示了黑磷獨特的層數(shù)依賴?yán)匦院凸鈱W(xué)非線性。相關(guān)論文已經(jīng)作為封面報道發(fā)表在刊物《先進功能材料》上。

　　在過去的幾年中，石墨烯等二維光電材料以其非凡的特性被視為新一代的“夢幻材料”，吸引了科學(xué)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。2014年以來，二維材料這一集體迎來了一位杰出的新成員：黑磷。黑磷的最大優(yōu)點在于擁有可控調(diào)節(jié)的能隙，使其更容易進行光探測，而其能隙是可通過層數(shù)來做調(diào)節(jié)，使黑磷能吸收從可見光到通訊用紅外線范圍的波長。此外，黑磷是一種直接能隙半導(dǎo)體，能將電子信號轉(zhuǎn)成光信號。黑磷的這些性質(zhì)都是石墨烯等所不具備的，從而讓黑磷被視為一種新的超級材料。然而，目前黑磷的應(yīng)用存在著一個問題，那就是難以實現(xiàn)薄層黑磷的大批量制備。

　　針對該問題，課題組建立了利用堿性溶液液相剝離黑磷的新方法，實現(xiàn)了黑磷從塊材到薄層乃至單層（黑磷烯）的高效剝離和制備，通過該方法制備得到的黑磷可在水等傳統(tǒng)溶劑中穩(wěn)定分散，這樣大大提高了黑磷的應(yīng)用范圍。此外，該課題組還揭示了薄層黑磷所具有的拉曼紅移現(xiàn)象，這種紅移源自黑磷的層間范德華力。隨著層數(shù)的增加，層內(nèi)磷原子的振動活性受阻，進而降低其振動能量，使得三種振動模式對應(yīng)的拉曼峰位產(chǎn)生明顯紅移。這種層數(shù)依賴?yán)匦钥杀挥行?yīng)用于黑磷的層數(shù)鑒定。此外，該課題組還利用黑磷成功實現(xiàn)了對光纖激光器的鎖模。

　　該研究得到了深圳市孔雀團隊項目、國家自然科學(xué)基金項目等資助。

　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2015-11-16 第6版 進展)