中國青年報客戶端訊（中青報·中青網(wǎng)記者張渺）近日，中國科學(xué)院物理研究所研究員張廣宇帶領(lǐng)團隊，制備了厚度僅為頭發(fā)絲直徑的二十萬分之一的單原子層金屬，有望開創(chuàng)二維金屬研究新領(lǐng)域。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。
“就像三維金屬引領(lǐng)了人類文明的銅器、青銅和鐵器時代，原子極限厚度的二維金屬有望推動下一階段文明的發(fā)展，帶來超微型低功耗晶體管、高頻器件、透明顯示、超靈敏探測、極致高效催化等眾多領(lǐng)域的技術(shù)革新。此外，范德華擠壓技術(shù)為二維金屬合金、非晶和其他二維非層狀材料也開辟了有效原子級制造方案，為各種新興的量子、電子和光子器件應(yīng)用勾勒出美好愿景。”論文共同通訊作者、中國科學(xué)院物理研究所研究員張廣宇說。
近一個世紀以來，研究者曾普遍認為二維材料是不存在的。自2004年單層石墨烯發(fā)現(xiàn)以來，二維材料極大顛覆了人類對材料的原有認知，并引領(lǐng)了凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域的系列突破性進展，開創(chuàng)了基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新的二維新紀元。在過去20年中，二維材料家族迅速擴大，目前實驗可獲得的二維材料達數(shù)百種，理論預(yù)測的更是近2000種。然而，這些二維材料局限在層狀材料體系，其三維母體的原子層通過弱的范德華力相連，可通過機械剝離等方式來獲得二維單層。而金屬與層狀材料不同，由于每個原子在任意方向均和周圍原子有強的金屬鍵相互作用，要想將其重塑為原子極限厚度的二維金屬，就像從壓縮餅干中剝出像千層餅?zāi)菢油暾囊粚觼恚瑯O具挑戰(zhàn)性。
如何獲得二維金屬？面對這一挑戰(zhàn)，中國科學(xué)院物理研究所的研究團隊發(fā)展了原子級制造的范德華擠壓技術(shù)，通過將金屬熔化并利用團隊前期制備的高質(zhì)量單層MoS2范德華壓砧擠壓，實現(xiàn)了原子極限厚度下各種二維金屬的普適制備，包括鉍、錫、鉛、銦和鎵，這些二維金屬的厚度僅僅是一張A4紙的百萬分之一，是一根頭發(fā)絲直徑的二十萬分之一。如果把一塊邊長3米的金屬塊壓成單原子層厚，將可以鋪滿整個北京市的地面。
二維金屬材料制備過程。中國科學(xué)院物理研究所供圖
“原子極限厚度二維金屬的實現(xiàn)不僅超越當前二維范德華層狀材料體系，補充了二維材料家族的一大塊拼圖，還有望衍生出各種宏觀量子現(xiàn)象，促進理論、實驗和技術(shù)的進步。如二維金屬不僅為理論提供了一個理想的量子受限模型體系，也是實驗探索量子霍爾效應(yīng)、二維超流／超導(dǎo)、拓撲相變等的絕佳載體。”論文共同通訊作者、中國科學(xué)院物理研究所特聘研究員杜羅軍說。
本文鏈接：http://www.020gz.com.cn/news-8-2838-0.html我國科學(xué)家成功制備單原子層金屬 厚度僅為頭發(fā)絲直徑二十萬分之一
聲明：本網(wǎng)頁內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅，請大家謹防詐騙！若有侵權(quán)等問題請及時與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時間刪除處理。
上一篇：浙大回應(yīng)“副教授選妃”：教師樓某某已報警
下一篇：室內(nèi)小動感 活力大課間
點擊右上角
微信好友
朋友圈
點擊瀏覽器下方“
”分享微信好友Safari瀏覽器請點擊“
”按鈕
點擊右上角
QQ
點擊瀏覽器下方“”分享QQ好友Safari瀏覽器請點擊“”按鈕
