Le borophène est connu pour avoir un réseau triangulaire avec des trous, tandis qu'un réseau en nid d'abeilles de bore était prédit comme étant énergétiquement instable. Cependant, une équipe de recherche dirigée par le professeur K. H. Wu à l'Institut de physique, Académie chinoise des sciences, a fabriqué avec succès un borophène de type graphène pur en utilisant une surface en Al (111) comme substrat et une épitaxie par faisceau moléculaire sous ultravide, fournissant une plate-forme idéale pour les matériaux artificiels à base de bore avec des propriétés électroniques intrigantes telles que les états de Dirac et le comportement de la supraconductivité.

Les allotropes de bore de faible dimension ont suscité un intérêt considérable au cours des dernières décennies, et des travaux théoriques prédisent l'existence du bore monocouche. Comme le bore n'a que trois électrons de valence, la déficience en électrons rend énergétiquement instable un réseau en nid d'abeilles de bore. Au lieu, un réseau triangulaire avec des trous périodiques a été prédit pour être plus stable. En 2015, Le professeur Wu a dirigé une équipe de recherche à l'Institut de physique, Académie chinoise des sciences, et synthétisé avec succès des feuilles de borophène 2-D sur une surface d'argent, qui présentent le réseau triangulaire prédit avec différents arrangements de trous hexagonaux.

Une question intrigante est de savoir s'il est possible de préparer une monocouche de borophène avec un réseau en nid d'abeille pur. Le borophène en nid d'abeille hébergera naturellement les fermions de Dirac, Et ainsi, propriétés électroniques intrigantes ressemblant à d'autres matériaux 2-D élémentaires du groupe IV. En outre, un réseau de bore en nid d'abeille 2-D peut permettre la supraconductivité. Dans le supraconducteur bien connu à haute Tc, MgB2, la structure cristalline est constituée de plans de bore avec des couches de Mg intercalées, où le plan de bore a une structure en nid d'abeille pure comme le graphène. Il est remarquable que dans MgB2, la supraconductivité se produit dans les plans de bore, tandis que les atomes de Mg servent de donneurs d'électrons.

Récemment, l'équipe de recherche dirigée par le professeur Wu a signalé la préparation réussie d'un borophène semblable au graphène en forme de nid d'abeille, en utilisant une surface Al(1 1 1) comme substrat et la croissance par épitaxie par faisceau moléculaire (MBE) sous ultravide. Les images de microscopie à effet tunnel (STM) révèlent un borophène monocouche parfait avec un plan, treillis en nid d'abeille non bouclé similaire au graphène. Des calculs théoriques montrent que le borophène en nid d'abeille sur Al(1 1 1) est énergétiquement stable. Remarquablement, près d'une charge électronique est transférée à chaque atome de bore du substrat Al(1 1 1) et stabilise la structure alvéolaire du borophène. Ce travail démontre la manipulation du réseau de borophène en contrôlant le transfert de charge entre le substrat et le borophène. Et le borophène en nid d'abeille offre une possibilité attrayante de construire des couches atomiques à base de bore avec des propriétés électroniques uniques telles que les états de Dirac, ainsi que pour contrôler la supraconductivité dans les composés à base de bore.