中国开创二维金属研究新领域 原子级制造技术突破

摘要： 中国科学院物理研究所科研团队近期成功研制出一种厚度仅为头发丝直径二十万分之一的单原子层金属。这是国际上首次实现大面积二维...

中国科学院物理研究所科研团队近期成功研制出一种厚度仅为头发丝直径二十万分之一的单原子层金属。这是国际上首次实现大面积二维金属材料的制备，开创了二维金属研究的新领域。这种材料未来可以为超微型低功耗晶体管、透明显示等领域带来技术革新。该成果已在国际学术期刊《自然》发表。

在日常生活中，人们见到的材料通常是三维的，具有长度、宽度和高度。而二维材料则像是从一本书中单独撕下来的一页纸，只有长和宽，厚度在肉眼看来几乎为零。科学界的真实二维材料通常厚度仅为单个原子或少数几个原子，大约是一张A4纸厚度的百万分之一。

为了将金属材料也做到如此之薄，中国科学院物理研究所张广宇研究员带领团队发展了一种名为范德华挤压的技术。这项技术使用了原子级平整且表面无悬挂键的压砧材料。通过将金属熔化并利用高质量单层二硫化钼范德华压砧进行挤压，研究人员实现了铋、锡、铅等二维金属的普适制备。这一突破超越了当前二维范德华层状材料体系，填补了二维材料家族的一大空白。

通过范德华挤压技术制备的二维金属上下均被单层二硫化钼所封装，具有非常好的环境稳定性。这项研究成果有望为超微型低功耗晶体管、高频器件、透明显示、超灵敏传感探测及极致高效催化等多个领域带来技术革新。