在我国神话传说中,哪吒以莲藕重塑肉身的故事家喻户晓,而如今,中国科学家正以另一种方式演绎着“重塑金身”的现代传奇。近期,中国科学院物理研究所的科研团队,成功为金属材料“重塑金身”,实现了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属,为人类探索物质世界打开了全新维度。
相关研究成果以《埃米厚度极限二维金属的实现》为题发表在国际学术期刊《自然》。国际审稿人一致给予高度评价,认为该工作“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”。
在近一个世纪的时间里,学界曾普遍认为二维材料是不存在的,自2004年单层石墨烯发现以来(该研究于2010年获得诺贝尔物理学奖),二维材料极大颠覆了人类对材料的原有认知,并引领了凝聚态物理、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。这些二维材料局限在层状材料体系,层状材料类似千层饼结构,很容易剥出完美一层。纵观整个材料数据库,层状材料的占比是非常小的,97.5%以上的是非层状材料,如生活中随处可见的金属。不同于层状材料,金属由于每个原子在任意方向均和周围原子有强的金属键相互作用,类似压缩饼干,要想将其重塑为原子极限厚度的二维金属,就好比从压缩饼干中剥出像千层饼那样完整的一层来一样,是极具挑战性的。
面对如何获得二维金属的挑战,最近中国科学院物理研究所张广宇研究员带领团队发展了原子级制造的范德华挤压技术,实现了原子极限厚度下各种二维金属的普适制备,包括铋、锡、铅、铟和镓。这些二维金属的厚度仅仅是一张A4纸的百万分之一,是一根头发丝直径的二十万分之一。如果把一块边长3米的金属块压成单原子层厚,将可以铺满整个北京市的地面。
“原子极限厚度二维金属的实现补充了二维材料家族的一大块拼图,还有望衍生出各种宏观量子现象,促进理论、实验和技术的进步。”论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所特聘研究员杜罗军说。
“就像三维金属引领了人类文明的铜器、青铜和铁器时代,原子极限厚度二维金属有望推动下一阶段文明的发展,带来超微型低功耗晶体管、高频器件、透明显示、超灵敏探测、极致高效催化等众多领域的技术革新。此外,范德华挤压技术为二维金属合金、非晶和其他二维非层状材料也开辟了有效原子级制造方案,为各种新兴的量子、电子和光子器件应用勾勒出美好愿景。”论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所研究员张广宇说。
在我国神话传说中,哪吒以莲藕重塑肉身的故事家喻户晓,而如今,中国科学家正以另一种方式演绎着“重塑金身”的现代传奇。近期,中国科学院物理研究所的科研团队,成功为金属材料“重塑金身”,实现了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属,为人类探索物质世界打开了全新维度。
相关研究成果以《埃米厚度极限二维金属的实现》为题发表在国际学术期刊《自然》。国际审稿人一致给予高度评价,认为该工作“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”。
在近一个世纪的时间里,学界曾普遍认为二维材料是不存在的,自2004年单层石墨烯发现以来(该研究于2010年获得诺贝尔物理学奖),二维材料极大颠覆了人类对材料的原有认知,并引领了凝聚态物理、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。这些二维材料局限在层状材料体系,层状材料类似千层饼结构,很容易剥出完美一层。纵观整个材料数据库,层状材料的占比是非常小的,97.5%以上的是非层状材料,如生活中随处可见的金属。不同于层状材料,金属由于每个原子在任意方向均和周围原子有强的金属键相互作用,类似压缩饼干,要想将其重塑为原子极限厚度的二维金属,就好比从压缩饼干中剥出像千层饼那样完整的一层来一样,是极具挑战性的。
面对如何获得二维金属的挑战,最近中国科学院物理研究所张广宇研究员带领团队发展了原子级制造的范德华挤压技术,实现了原子极限厚度下各种二维金属的普适制备,包括铋、锡、铅、铟和镓。这些二维金属的厚度仅仅是一张A4纸的百万分之一,是一根头发丝直径的二十万分之一。如果把一块边长3米的金属块压成单原子层厚,将可以铺满整个北京市的地面。
“原子极限厚度二维金属的实现补充了二维材料家族的一大块拼图,还有望衍生出各种宏观量子现象,促进理论、实验和技术的进步。”论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所特聘研究员杜罗军说。
“就像三维金属引领了人类文明的铜器、青铜和铁器时代,原子极限厚度二维金属有望推动下一阶段文明的发展,带来超微型低功耗晶体管、高频器件、透明显示、超灵敏探测、极致高效催化等众多领域的技术革新。此外,范德华挤压技术为二维金属合金、非晶和其他二维非层状材料也开辟了有效原子级制造方案,为各种新兴的量子、电子和光子器件应用勾勒出美好愿景。”论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所研究员张广宇说。
美国《发现》杂志网站2月7日刊登题为《200万年前,我们的人类祖先开始从水里捞鱼》的文章,作者是科迪·科蒂尔,内容编译如下:捕鱼可能是一种占许多国家蛋白质消费极大比例的全球性行为,但捕 21世纪经济报道记者雷晨 北京报道随着人工智能技术的飞速发展,Kimi概念股成为资本市场的新宠。3月21日,受Kimi智能助手技术突破的催化,相关概念股集体走高,市场对AI板块的热情再次被点燃 南方财经全媒体记者马嘉璐 广州报道如何划分一般数据、重要数据、核心数据终于有了国标版“参考答案”。3月21日,国家标准GB/T 43697-2024《数据安全技术 数据分类分级规则》(以下简 3月22日消息,根据huawei旗舰机型迭代策略,今年上半年将发布影像旗舰huaweiP70系列。然而,这两天一张流出的图片声称huaweiP70将于3月23日开始预售,并附有各个版本的具体售价。但据媒体报道,huawei相关 21世纪经济报道记者 石恩泽 深圳报道操作系统似乎对地理入迷。鸿蒙和深圳,就像Windows和西雅图,也似Linux和赫尔辛基。这是地理与技术的紧密交融。深圳,可以说是鸿蒙的诞生之地,在全球科 3月23日消息,据媒体报道,iPhone与百度公司已达成合作协议,百度将为苹果内置的生成式人工智能大模型提供技术支持。报道指出,iPhone生成式人工智能大模型的合作伙伴包含谷歌、百度、OpenAI等公司。国 。本文链接:我国科学家造出“二维金属”http://www.sushuapos.com/show-2-11216-0.html
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