自从发现扁平的镓之后，最近，由莱斯大学的科学家领导的一个国际小组又创造了另一种二维材料，研究人员说这种材料可能会改变太阳能发电的方式。莱斯大学的材料科学家Pulickel Ajayan和他的同事从普通的铁矿石中提取了3原子厚的hematene，这项研究发表在Nature Nanotechnology上。

研究人员说，Hematene可能是一种高效的光催化剂，特别是将水分解成氢和氧，也可以作为一种超薄的磁性材料，用于基于自旋电子的设备。

Ajayan说：“在合成这种材料方面，2D磁力逐步成为一个令人激动的研究领域，但合成技术很复杂，材料的稳定性也很有限。因此，我们设计了一个简单的、可扩展的方法，并且此材料的结构应该是不受环境影响的。”

Ajayan的实验室与休斯顿大学、印度、巴西、德国等其他地方的研究人员合作，利用声波降解法、离心法和真空辅助过滤技术，从原始的Hematite中剥离这些物质。

研究人员说，Hematite已经被认为具有光催化性质，但它们还不够好，不足以发挥作用。

共同作者之一，来自休斯顿大学物理学的副教授Oomman Varghese 说：“对于作为高效光催化剂的材料来说，它应该吸收太阳光的可见部分，产生电荷，并将其传输到材料表面，以实现预期的反应。”

Oomman Varghese教授还说到：“Hematite吸收阳光中从紫外线到黄橙色区域的光，但产生的电荷是非常短暂的。因此，它们在到达地表之前就已经消失。”

研究人员解释道，由于光子在表面的几个原子内产生负和正的电荷，所以hematene的光催化效率更高。通过将新材料与二氧化钛纳米管阵列配对，这为电子离开血红素提供了一个简单的途径，科学家们发现材料可以吸收更多可见光。

研究人员还发现，hematene的磁性属性与Hematite的不同。虽然原生Hematite是反铁磁性的，但测试表明，hematene是铁磁性的，就像普通磁铁一样。在铁磁体中，原子的磁矩指向同一个方向。在反铁磁体中，相邻原子的力矩交替。

与碳及其二维形式(石墨烯)不同的是，Hematite是一种非范德华材料，这意味着它是由3D网络维系在一起的，而不是非化学的、相对较弱的原子范德华相互作用的。

“迄今为止，大多数2D材料都是来自于自然界中分层的物质，通常被称为范德瓦尔斯固体颗粒，”共同作者、印度科钦科学技术大学的Anantharaman Madom Ramaswamy Iyer教授说。“来自前体的二维材料(非范德瓦尔斯)的3D结合网络非常罕见，在这种情况下，hematene具有重要的意义。”

文章的共同作者、曾在莱斯大学担任博士后研究员、现为印度理工学院的助理教授Chandra Sekhar Tiwary，及其合作者们正在探索其他非范德瓦尔斯的材料，以获得他们的2D潜力。