自從2004年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)石墨烯以來，一股研究石墨烯的浪潮席卷全球。石墨烯是只有一個碳原子厚度的二維材料，它不僅是已知材料中最薄的一種，還非常牢固堅硬，而且導(dǎo)電性能極好，大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為石墨烯這種納米材料能被用來制造更纖薄、速度更快的電子設(shè)備，有望徹底改變計算、電子和醫(yī)藥等領(lǐng)域的現(xiàn)狀。
但是，也有科學(xué)家偏偏不讓石墨烯專美。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，有幾個科研團(tuán)隊宣稱，他們已經(jīng)研制出了同樣纖薄的、僅為一個硅原子厚的硅樹脂（silicene），而且他們認(rèn)為，與石墨烯相比，硅樹脂的應(yīng)用潛力毫不遜色，也有助于科學(xué)家們研制出更小更快的電子設(shè)備。不過，關(guān)于誰最先合成出了硅樹脂，科學(xué)界也引發(fā)了不少的爭議。
硅樹脂不遜于石墨烯
在電子學(xué)領(lǐng)域，小即是快�？茖W(xué)家們都在絞盡腦汁讓傳統(tǒng)的基于硅的電子設(shè)備變得越來越小，但當(dāng)這些設(shè)備接近單原子尺寸這一極限時，都紛紛開始出現(xiàn)故障。因此，制造商們需要找到解決辦法以便未來研制出運行速度更快的電子設(shè)備。他們表示，由于硅樹脂和石墨烯都是二維結(jié)構(gòu)，都能在單原子尺寸工作，因而硅樹脂有望成為他們的“救星”。
美國俄亥俄州代頓市萊特州立大學(xué)物理和電子工程系主任洛克·溫雷彥（音譯）說：“硅樹脂有望將人們帶往最終的尺寸極限，因此它無比重要�！�2007年，他創(chuàng)造出了silicene這一術(shù)語。
溫雷彥表示，與石墨烯相比，硅樹脂的優(yōu)勢在于其擁有獨特的結(jié)構(gòu)。在硅樹脂內(nèi)，幾個硅原子分布于主二維表面的上下方，而且，在上下這兩個區(qū)域內(nèi)的電子擁有不同的能級，施加電壓可使電子越過該能隙，并讓硅樹脂能在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。
這樣，由硅樹脂制成的電子設(shè)備能可靠地展示出晶體管（計算機的基礎(chǔ)元件）具有的關(guān)鍵的開—關(guān)功能。現(xiàn)在，石墨烯已經(jīng)搶先一步，在這一領(lǐng)域取得了不少突破，正以“潤物細(xì)無聲”的姿態(tài)，慢慢成為制造晶體管的基礎(chǔ)元件。
法國艾克斯馬賽大學(xué)的蓋伊·勒·內(nèi)表示：“電子工業(yè)目前正在從以硅為主朝以碳（石墨烯）為主的方向轉(zhuǎn)變，從理論上而言，轉(zhuǎn)到石墨烯非常好，但也非常復(fù)雜。”
勒·內(nèi)解釋說，因為目前制造電子設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施都是以硅為基礎(chǔ)，是否全心全意“擁抱”石墨烯，讓其成為日后研制超快速處理器的基礎(chǔ)，在這一點上，電子設(shè)備的制造商們非常猶豫，而硅樹脂則生逢其時，為制造商們提供了極富吸引力的應(yīng)用前景。
勒·內(nèi)表示，他和同事首次合成出了硅樹脂，研究論文發(fā)表在《物理評論快報》雜志上。接下來他們將研究如何用硅樹脂來制造晶體管，并希望能在未來兩年左右時間內(nèi)研制出第一個硅樹脂晶體管。
“硅樹脂之父”有爭議
盡管勒·內(nèi)團(tuán)隊宣稱他們首先合成出了硅樹脂，但這一說法遭到了另外一些科研團(tuán)隊的駁斥。
據(jù)報道，中國和日本的研究團(tuán)隊最近也宣稱合成出了硅樹脂，而且，早在2010年，就有一個科研團(tuán)隊在年末出版的《應(yīng)用物理學(xué)快報》雜志上表示，他們首次合成出了硅樹脂。不過，勒·內(nèi)表示，2010年的研究提供的證據(jù)并沒有他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊提供的證據(jù)充分。
2010年研究論文的主要作者之一、美國中佛羅里達(dá)大學(xué)專門研究硅樹脂的理論物理學(xué)家阿布德卡德·卡拉表示：“勒·內(nèi)想成為"硅樹脂之父"，但實際上他不是�！�
盡管卡拉團(tuán)隊宣稱他們在2010年就已經(jīng)合成出了硅樹脂，但是，他們僅僅使用了一種檢測方法來證明自己的結(jié)論，那就是掃描隧道顯微鏡（STM）拍攝的圖片。掃描隧道顯微鏡依靠量子力學(xué)效應(yīng)來提供原子層面的圖像，能比普通顯微鏡提供更多細(xì)節(jié)。
勒·內(nèi)團(tuán)隊認(rèn)為，這樣的圖像具有一定的欺騙性，2010年的研究結(jié)果并不能證明卡拉團(tuán)隊合成出了硅樹脂。
勒·內(nèi)指出，大多數(shù)研究硅樹脂的科學(xué)家都嘗試在銀上種植硅樹脂，因為銀原子和硅原子之間的相互作用并不強，盡管這一方法能使硅樹脂在銀基座上獨立成型，但可能很難將真正的硅樹脂薄片和銀結(jié)構(gòu)區(qū)分開來。
勒·內(nèi)研究團(tuán)隊的另一名領(lǐng)導(dǎo)者、德國柏林工業(yè)大學(xué)的硅樹脂專家帕特里特·沃格特說：“在銀的表面有些具有欺騙性的東西，銀表面能模擬看似硅樹脂的蜂巢表面，但是，真正的硅樹脂結(jié)構(gòu)看起來卻并非這樣�！�
不過，卡拉也反駁稱，他們有足夠的證據(jù)表明，他們于2010年就合成出了硅樹脂。證據(jù)包括：銀原子本身如何在一個角度與銀基座對齊；另外，銀表面本身無法形成顯微鏡圖像揭示出的蜂巢結(jié)構(gòu)。
卡拉辯稱：“掃描隧道顯微鏡圖像當(dāng)然具有欺騙性，但我們進(jìn)行了非常認(rèn)真的檢查，因此，論文才得以被接受并發(fā)表。”
然而，勒·內(nèi)和沃格特卻對卡拉團(tuán)隊的回答不滿意。為了確保他們已經(jīng)真的制造出了硅樹脂，他們采用幾種方法對得到的樣本進(jìn)行了分析。他們測量了其電性和化學(xué)性質(zhì)，并將實際得到的圖片同理論預(yù)測進(jìn)行了比較。勒·內(nèi)表示，需要多個不同的證據(jù)來源才能證明真正合成出了硅樹脂。
另外，該團(tuán)隊也發(fā)現(xiàn)，與2010年的結(jié)果相比，他們觀察到的硅原子的距離與理論預(yù)測更吻合。
卡拉認(rèn)同勒·內(nèi)團(tuán)隊在硅樹脂研究領(lǐng)域取得了重要的進(jìn)步，但他表示，勒·內(nèi)團(tuán)隊還不足以成為“硅樹脂之父”，他們才應(yīng)該是。
溫雷彥并不屬于卡拉團(tuán)隊，也不屬于勒·內(nèi)團(tuán)隊。他承認(rèn)，2010年的結(jié)論和理論預(yù)測之間還存在著不少差異，因此目前還并不清楚誰最先合成出了硅樹脂，而且聲稱合成出硅樹脂的研究團(tuán)隊越來越多，讓這一爭論變得更加復(fù)雜。
實際應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)
盡管還不確定誰最先合成出了硅樹脂，但研究人員對接下來的研究思路卻達(dá)成了一致意見。他們表示，為了完全利用硅樹脂的性能，物理學(xué)家們需要將硅樹脂種植在一個并不會像銀那樣導(dǎo)電的絕緣材料上。一旦硅樹脂能被種植在絕緣體上，科學(xué)家們將更容易研制出硅樹脂半導(dǎo)體和其他設(shè)備。
勒·內(nèi)表示，硅樹脂設(shè)備可以用來顯著增加處理速度，但相關(guān)研究還面臨著一些比較大的挑戰(zhàn)。他說：“從目前取得的成就到實際應(yīng)用還有很長的路要走�！�
但是，也有科學(xué)家偏偏不讓石墨烯專美。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，有幾個科研團(tuán)隊宣稱，他們已經(jīng)研制出了同樣纖薄的、僅為一個硅原子厚的硅樹脂（silicene），而且他們認(rèn)為，與石墨烯相比，硅樹脂的應(yīng)用潛力毫不遜色，也有助于科學(xué)家們研制出更小更快的電子設(shè)備。不過，關(guān)于誰最先合成出了硅樹脂，科學(xué)界也引發(fā)了不少的爭議。
硅樹脂不遜于石墨烯
在電子學(xué)領(lǐng)域，小即是快�？茖W(xué)家們都在絞盡腦汁讓傳統(tǒng)的基于硅的電子設(shè)備變得越來越小，但當(dāng)這些設(shè)備接近單原子尺寸這一極限時，都紛紛開始出現(xiàn)故障。因此，制造商們需要找到解決辦法以便未來研制出運行速度更快的電子設(shè)備。他們表示，由于硅樹脂和石墨烯都是二維結(jié)構(gòu)，都能在單原子尺寸工作，因而硅樹脂有望成為他們的“救星”。
美國俄亥俄州代頓市萊特州立大學(xué)物理和電子工程系主任洛克·溫雷彥（音譯）說：“硅樹脂有望將人們帶往最終的尺寸極限，因此它無比重要�！�2007年，他創(chuàng)造出了silicene這一術(shù)語。
溫雷彥表示，與石墨烯相比，硅樹脂的優(yōu)勢在于其擁有獨特的結(jié)構(gòu)。在硅樹脂內(nèi)，幾個硅原子分布于主二維表面的上下方，而且，在上下這兩個區(qū)域內(nèi)的電子擁有不同的能級，施加電壓可使電子越過該能隙，并讓硅樹脂能在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變。
這樣，由硅樹脂制成的電子設(shè)備能可靠地展示出晶體管（計算機的基礎(chǔ)元件）具有的關(guān)鍵的開—關(guān)功能。現(xiàn)在，石墨烯已經(jīng)搶先一步，在這一領(lǐng)域取得了不少突破，正以“潤物細(xì)無聲”的姿態(tài)，慢慢成為制造晶體管的基礎(chǔ)元件。
法國艾克斯馬賽大學(xué)的蓋伊·勒·內(nèi)表示：“電子工業(yè)目前正在從以硅為主朝以碳（石墨烯）為主的方向轉(zhuǎn)變，從理論上而言，轉(zhuǎn)到石墨烯非常好，但也非常復(fù)雜。”
勒·內(nèi)解釋說，因為目前制造電子設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施都是以硅為基礎(chǔ)，是否全心全意“擁抱”石墨烯，讓其成為日后研制超快速處理器的基礎(chǔ)，在這一點上，電子設(shè)備的制造商們非常猶豫，而硅樹脂則生逢其時，為制造商們提供了極富吸引力的應(yīng)用前景。
勒·內(nèi)表示，他和同事首次合成出了硅樹脂，研究論文發(fā)表在《物理評論快報》雜志上。接下來他們將研究如何用硅樹脂來制造晶體管，并希望能在未來兩年左右時間內(nèi)研制出第一個硅樹脂晶體管。
“硅樹脂之父”有爭議
盡管勒·內(nèi)團(tuán)隊宣稱他們首先合成出了硅樹脂，但這一說法遭到了另外一些科研團(tuán)隊的駁斥。
據(jù)報道，中國和日本的研究團(tuán)隊最近也宣稱合成出了硅樹脂，而且，早在2010年，就有一個科研團(tuán)隊在年末出版的《應(yīng)用物理學(xué)快報》雜志上表示，他們首次合成出了硅樹脂。不過，勒·內(nèi)表示，2010年的研究提供的證據(jù)并沒有他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊提供的證據(jù)充分。
2010年研究論文的主要作者之一、美國中佛羅里達(dá)大學(xué)專門研究硅樹脂的理論物理學(xué)家阿布德卡德·卡拉表示：“勒·內(nèi)想成為"硅樹脂之父"，但實際上他不是�！�
盡管卡拉團(tuán)隊宣稱他們在2010年就已經(jīng)合成出了硅樹脂，但是，他們僅僅使用了一種檢測方法來證明自己的結(jié)論，那就是掃描隧道顯微鏡（STM）拍攝的圖片。掃描隧道顯微鏡依靠量子力學(xué)效應(yīng)來提供原子層面的圖像，能比普通顯微鏡提供更多細(xì)節(jié)。
勒·內(nèi)團(tuán)隊認(rèn)為，這樣的圖像具有一定的欺騙性，2010年的研究結(jié)果并不能證明卡拉團(tuán)隊合成出了硅樹脂。
勒·內(nèi)指出，大多數(shù)研究硅樹脂的科學(xué)家都嘗試在銀上種植硅樹脂，因為銀原子和硅原子之間的相互作用并不強，盡管這一方法能使硅樹脂在銀基座上獨立成型，但可能很難將真正的硅樹脂薄片和銀結(jié)構(gòu)區(qū)分開來。
勒·內(nèi)研究團(tuán)隊的另一名領(lǐng)導(dǎo)者、德國柏林工業(yè)大學(xué)的硅樹脂專家帕特里特·沃格特說：“在銀的表面有些具有欺騙性的東西，銀表面能模擬看似硅樹脂的蜂巢表面，但是，真正的硅樹脂結(jié)構(gòu)看起來卻并非這樣�！�
不過，卡拉也反駁稱，他們有足夠的證據(jù)表明，他們于2010年就合成出了硅樹脂。證據(jù)包括：銀原子本身如何在一個角度與銀基座對齊；另外，銀表面本身無法形成顯微鏡圖像揭示出的蜂巢結(jié)構(gòu)。
卡拉辯稱：“掃描隧道顯微鏡圖像當(dāng)然具有欺騙性，但我們進(jìn)行了非常認(rèn)真的檢查，因此，論文才得以被接受并發(fā)表。”
然而，勒·內(nèi)和沃格特卻對卡拉團(tuán)隊的回答不滿意。為了確保他們已經(jīng)真的制造出了硅樹脂，他們采用幾種方法對得到的樣本進(jìn)行了分析。他們測量了其電性和化學(xué)性質(zhì)，并將實際得到的圖片同理論預(yù)測進(jìn)行了比較。勒·內(nèi)表示，需要多個不同的證據(jù)來源才能證明真正合成出了硅樹脂。
另外，該團(tuán)隊也發(fā)現(xiàn)，與2010年的結(jié)果相比，他們觀察到的硅原子的距離與理論預(yù)測更吻合。
卡拉認(rèn)同勒·內(nèi)團(tuán)隊在硅樹脂研究領(lǐng)域取得了重要的進(jìn)步，但他表示，勒·內(nèi)團(tuán)隊還不足以成為“硅樹脂之父”，他們才應(yīng)該是。
溫雷彥并不屬于卡拉團(tuán)隊，也不屬于勒·內(nèi)團(tuán)隊。他承認(rèn)，2010年的結(jié)論和理論預(yù)測之間還存在著不少差異，因此目前還并不清楚誰最先合成出了硅樹脂，而且聲稱合成出硅樹脂的研究團(tuán)隊越來越多，讓這一爭論變得更加復(fù)雜。
實際應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)
盡管還不確定誰最先合成出了硅樹脂，但研究人員對接下來的研究思路卻達(dá)成了一致意見。他們表示，為了完全利用硅樹脂的性能，物理學(xué)家們需要將硅樹脂種植在一個并不會像銀那樣導(dǎo)電的絕緣材料上。一旦硅樹脂能被種植在絕緣體上，科學(xué)家們將更容易研制出硅樹脂半導(dǎo)體和其他設(shè)備。
勒·內(nèi)表示，硅樹脂設(shè)備可以用來顯著增加處理速度，但相關(guān)研究還面臨著一些比較大的挑戰(zhàn)。他說：“從目前取得的成就到實際應(yīng)用還有很長的路要走�！�
