高压高温制备高质量六方氮化硼单晶 | 进展

主要观点总结

本文介绍了高质量六方氮化硼（hBN）单晶的优异物理化学特性及其在多领域的应用潜力。文章重点报道了中国科学院物理研究所联合研究团队利用新型低成本Sr基溶剂体系在高温高压条件下成功制备高质量hBN单晶的重要进展，该成果填补了我国在高压高温条件下合成高质量hBN单晶的空白，为进一步实现大规模hBN单晶制备和应用奠定了基础。

关键观点总结

关键观点1: hBN单晶的优异物理化学特性及多领域应用潜力

hBN单晶具有原子级平坦表面、宽带隙、高绝缘、高面内热导率及化学惰性等特点，被广泛应用于二维量子材料体系的构筑，并在中子探测器、高效率紫外光源等领域展现出应用潜力。

关键观点2: 国内外研究现状

目前，高质量纯净hBN单晶主要来源于日本国立材料研究所的Kenji Watanabe和Takashi Taniguchi教授团队。然而，其使用的Ba基溶剂体系存在吸水性强、成本较高等问题。

关键观点3: 中国研究团队的进展

中国科学院物理研究所等组成的联合研究团队开发了一种新型低成本Sr基溶剂，成功制备了与NIMS团队相当水平的hBN单晶，填补了我国在高压高温条件下合成高质量hBN单晶的空白。

关键观点4: 研究细节与成果

研究团队通过大量实验摸索，利用物理所先进的大腔体多砧高压高温合成设备，在4.5GPa和1500℃的条件下成功制备出了hBN单晶。该团队还系统研究了前驱体中的氧含量对高质量hBN单晶产率的影响。

关键观点5: 合作团队与研究支持

该研究得到了东南大学博士研究生田明、物理所博士后王宁宁等研究团队的共同参与。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和江苏省研究生科研实践创新计划等项目的支持。