在物理学家预言锡原子能形成一种单原子厚度的二维网格的两年后，研究人员称他们已经在实验中制备出了这种结构。文章发表在8月3日的《自然•材料》（Nature Materials）上，但研究组还没能确认锡烯是否具有理论所语言的奇异电子性质，比如在导电过程中完全不产生耗散热量等等。
锡烯的英文名为stanene，来自于锡的拉丁文名stannum（锡的原子符号Sn也来源于此），它是石墨烯最新诞生的“小弟弟”。石墨烯是由碳原子构成的二维蜂窝状晶格材料，对与之相关的其他二维材料的研究也已经有很多了：其中包括由硅原子组成的硅烯、由磷原子组成的磷烯，以及由锗原子组成的锗烯，甚至还有由不同的单层原子材料堆叠成的功能材料。
许多这类单层材料都有着超高的导电性，而锡烯（在理论上）或许还更为特别：在室温下，锡烯中的电子可以沿着网格的边缘快速运动，而不会与其他电子进行碰撞，这意味着锡烯在导电的过程中不会以热量的形式耗散能量。这是斯坦福大学物理学家张首晟2013年所做的理论工作，他也是这项最新研究的共同作者之一。
有预测表明锡烯是一种拓扑绝缘体（topological insulator），其载流子（如电子）不能穿过该材料的中间部分，但可以沿边缘自由运动，运动方向与它们的自旋（一种量子性质，自旋“向上”或者“向下”）相关。电流之所以不会耗散，是因为大多数晶体缺陷都不会影响电子的自旋，因此也不会阻挡电子的运动，这意味着锡烯薄膜或许能成为运载电流的完美高速通道——来自普渡大学的物理学家、电子工程师叶培德说。“我一直在寻找着不仅有科研价值，还有应用潜力的材料，”他说，“这是非常有意思的工作。”
衬底的干扰
虽然张首晟和他在中国的合作者已经成功制备出了锡烯，但他们还未能确定它的拓扑绝缘体性质。他们在真空中将锡蒸发变成气体，并让锡原子一个一个地沉积在碲化铋衬底的表面上。尽管这个衬底促进了二维锡烯晶体的形成，但它也会与锡烯产生相互作用，这样的条件可不利于拓扑绝缘体的形成，张首晟说。他同合作者已经写出了另一篇论文，描述了表面条件更好的样品情况，发布在论文预印本网站arXiv上。
德国维尔茨堡大学的物理学家Ralph Claessen认为，我们还不能清楚地认为发表在《自然•材料》上的论文的作者是否真正地制成了锡烯。理论预测这种二维材料应当形成一种扭曲的蜂窝状结构，原子有上有下，形成波纹脊状结构，但张首晟和他的研究组只能通过扫描隧道显微镜（STM）看到上层原子。然而，研究组相信他们的确得到了波纹结构，或许是因为“脊”与“脊”之间的距离与理论预测相符合。
Claessen认为研究组需要通过X射线衍射等实验来直接测量材料的晶格结构，这样才能确认他们的确制成了锡烯。要做这类实验，张首晟和他的合作者还需要制备出更多、尺寸更大的材料。
来自复旦大学的张远波对于该研究则抱有更多的信心。“我认为这项工作是一个重要突破，它再次扩展了二维材料的世界，”他说，“让我们激动地期待这种材料能否满足人们的预期。”张远波因去年从黑磷中剥离出二维单层原子材料“磷烯”（phosphorene）而闻名于世。
法国艾克斯-马赛大学的物理学家居伊•勒莱是首次制备出硅烯和锗烯的研究者之一，他也对确定锡烯的电子性质充满乐观：“正如登月一样，最重要的是迈出第一步。”
