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我国科学家成功制备单原子层金属 开创二维金属研究新领域

青桃传媒·2025-03-14 14:18:02·阅读

中国科学院物理研究所近期成功研制出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。该科研成果于北京时间3月13日在国际学术期刊《自然》发表。

我国科学家成功制备单原子层金属 开创二维金属研究新领域

自2004年单层石墨烯发现以来,二维材料引领了凝聚态物理、材料科学等领域的突破性进展,并开创了基础研究和技术创新的二维新纪元。目前实验可获得的二维材料达数百种,理论预测的近2000种。然而,这些二维材料基本上局限在范德华层状材料体系。

我国科学家成功制备单原子层金属 开创二维金属研究新领域

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心N07课题组最近提出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(6.3 Å)、锡(5.8 Å)、铅(7.5 Å)、铟(8.4 Å)和镓(9.2 Å)。

范德华挤压制备的二维金属上下均被单层MoS2所封装,因此具有非常好的环境稳定性,在超过一年的测试中无性能退化,且非成键的界面有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,室温电导率可达约9.0×10^6 S/m,比块体铋的室温电导率(约7.8×10^5 S/m)高一个数量级以上。

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