自2004年单层石墨烯发现以来,二维材料引领了凝聚态物理、材料科学等领域的系列突破性进展,开创了基础研究和技术创新的二维新纪元。在过去20年中,二维材料家族迅速扩大,目前实验可获得的二维材料达数百种,理论预测的更是近2000种。然而,这些二维材料基本局限在范德华层状材料体系。原子薄极限的二维金属是近年来科研人员孜孜以求的新兴二维材料,它的实现可以超越当前二维范德华层状材料体系,拓宽二维材料家族,有望演生出各种宏观量子现象,促进理论、实验和技术的进步。但不同于范德华层状材料,金属是高度对称的非范德华材料,各向同性且强的金属键导致二维金属的制备颇具挑战。在过去几年中,科学家为实现二维金属做出了大量努力,但未能在原子薄极限下实现大尺寸和本征的二维金属。
针对上述挑战,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心科研人员提出了原子级制造的范德华挤压技术,通过将金属熔化并利用团队前期制备的高质量单层MoS2范德华压砧挤压,实现了埃米极限厚度下各种二维金属的普适制备,包括铋(Bi,6.3Å)、锡(Sn,5.8Å)、铅(Pb,7.5Å)、铟(In,8.4Å)和镓 (Ga,9.2Å)。范德华挤压制备的二维金属上下均被单层MoS2封装,具有优异的环境稳定性(在超1年的测试中无性能退化)和非成键的界面,利于器件制备以探索二维金属的本征特性。电学测量表明,单层铋的电导率随着温度的降低近线性增加,表现出经典金属行为,室温电导率可达~9.0×106S/m,比块体铋的室温电导率(~7.8×105S/m)高一个数量级以上。并且,单层铋展现出明显的P型电场效应,其电阻可被栅电压调控达35%(块体金属通常小于1%),为低功耗全金属晶体管和高频器件阐明了可能。同时,范德华挤压技术能够以原子精度控制二维金属的厚度即单层、双层或三层,为揭示此前难以企及的新奇层赝自旋特性提供了可能。
该研究发展的范德华挤压技术为二维金属、合金以及其他二维非范德华材料开辟了有效的原子级制造方案。
3月12日,相关研究成果发表在《自然》(Nature)上。审稿人高度评价这一成果:“开创了二维金属这一重要研究领域” “代表二维材料研究领域的一个重大进展”。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院相关项目、广东省基础与应用基础研究重大项目等的支持。
论文链接
范德华挤压技术普适制备埃米极限厚度二维金属
港理工大学吴波与中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所研究员董杰等合作,研究认为火星表面发现的沉积矿床或来 中新网上海11月9日电(陈静吕安琪)生长在热带、亚热带海岸的潮间带的红树林,在抵御台风大浪侵袭、高效存贮海岸“蓝碳”及 薛定谔提出生命以负熵为生。普里高津提出耗散结构理论,进一步阐释了能量在有序结构演化中的作用。生物组装体展现出这种能量耗散的特性。当前,科学家借助化学手段,构建了多种耗散组装体系,获得了瞬态结构和性质。而 近日,习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表回信,对他们予以亲切勉励并提出殷切希望,在广大高校师生中引发强烈反响。大家纷纷表示,将矢志不渝地投身创新实践,勇担时代使命,在中国式现代化的广阔天地中更好 日前,教育部印发通知,部署各地各高校抢抓秋招关键期,于11月至12月集中开展2025届高校毕业生“秋季校园招聘月”系列活动。 本次活动以“协同联动拓岗位 凝心聚力促就业”为主题,将在全国范围内深入开展人才专场招 《中华人民共和国学前教育法》以“推进学前教育普及普惠安全优质发展”为主线,深刻、全面、具体阐述了落实政府发展学前教育责任的法律规定和实现路径,对于加快学前教育高质量发展、实现现代化 。本文链接:科学家创新范德华挤压技术实现二维金属的普适制备http://www.sushuapos.com/show-12-839-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。