BlackPhosphorus黑磷
近年來，石墨烯材料具有優異的電學性質而備受關注，無質量的狄拉克費米子使其具有高達15000cm2/Vs的載流子遷移率。但是帶隙的缺乏不利於電子器件的套用，因此具有半導體特性的類石墨烯材料成為人們的研究熱點。黑磷是磷最穩定的一種同素異形體，具有類似於石墨的層狀結構(圖1)。通過機械剝離的辦法可以得到單層或少數層黑磷。單原子層黑磷，被稱作磷烯（許多報導中，少層黑磷也被稱為磷烯），和石墨烯相似。磷烯具有較高的載流子遷移率（~1000cm2/Vs），為p型半導體（可以提高電子器件的開關比），具有~1.5eV的帶隙（可以有效利用太陽光能量），並且具有比矽基材料更容易冷卻的優點，已成為國內外研究熱點。早在1960年，物理學家就開始著手研究磷烯，但是由於製備技術的原因，很難製備單層或幾層的磷烯結構，因此對磷烯的研究止步不前。直到2014年，復旦大學物理系張遠波教授課題組與中國科技大學陳仙輝教授合作，成功製備了基於新型二維黑磷晶體的場效應電晶體器件，相關學術論文發表在NatureNanotechnology上，引起了國內外巨大反響，開啟了磷烯研究的新時代。
Phosphorus磷的同素異形體
磷的同素異形體主要有三種：白磷、紅磷、黑磷。
純的白磷是無色透明的晶體，遇光即逐漸變為黃色，所以又叫黃磷。黃磷在隔絕光和空氣的情況下蒸餾，又可變成白色。經測定，無論在溶液中或在蒸氣狀態下，白磷都以P4的分子形式存在。
4個磷原子構成四面體，每一個磷原子用它的3個p軌道與另外3個磷原子的p軌道形成3個σ鍵，P4分子中磷原子之間的鍵角是60°。P4分子是有張力的分子，這個張力使每一個P—P鍵的鍵能降低，這說明了為什麼白磷在常溫下有很高的化學活動性。
將白磷蒸氣加熱到800℃，P4開始分解為P2，這時的雙原子分子結構（∶P≡P∶）跟氮分子相似。
白磷在密閉容器里加熱到260℃，就會逐漸轉化為暗紅色粉末。常溫時，在光的作用下，白磷也會發生上述轉化，生成暗紅色的變體，其中主要成分是紫磷。紫磷的化學活動性比白磷小，但仍能被硝酸氧化成磷酸。紫磷跟氯酸鉀一起摩擦可以劇烈燃燒。
白磷或紫磷跟三溴化磷一起煮沸，都會生成紅磷。紅磷是紫磷的無定形體。
紅磷的結構至今仍未弄清楚。有人認為，紅磷是四面體結構的P4分子斷裂開1個鍵之後連線起來形成的長鏈狀巨大分子。
將白磷在1210MPa下加熱，就得到黑磷。黑磷呈鐵灰色，具有金屬光澤，能導電，密度為2.7g/cm3，著火點是490℃，外形像石墨。黑磷的化學活動性比紫磷差，通常難以發生化學反應。
黑磷具有雙層結構，每個磷原子有3個相鄰的原子。
許多元素的單質像磷那樣會形成同素異形體。形成同素異形體有下列三種方式：
（1）組成分子的原子數目不同，如氧氣（O2）和臭氧（O3）；
（2）晶體裡原子的排列方式不同，如金剛石和石墨；
（3）晶體裡分子的排列方式不同，如斜方硫和單斜硫。
