| 2 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 516 | 回復(fù): 1 | |||
yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
|
[交流]
二維金屬“紙”入選《物理世界》2025年度“十大科學(xué)突破” 已有1人參與
|
|
二維金屬“紙”入選《物理世界》2025年度“十大科學(xué)突破” 2025-12-14 來源: 物理研究所【字體:大 中 小】語音播報(bào) 英國《物理世界》(Physics World)12月12日正式公布2025年度“十大科學(xué)突破”榜單,中國科學(xué)院物理研究所張廣宇團(tuán)隊(duì)“首創(chuàng)二維金屬‘紙’”入選,同時(shí)入選的還包括小行星生命起源線索、分子超流現(xiàn)象等國際重大科學(xué)突破。這是本年度唯一入選的中國科學(xué)研究成果。 2004年石墨烯的發(fā)現(xiàn)開啟了二維材料新紀(jì)元。自此,全球科學(xué)家已制備出數(shù)百種二維材料,理論預(yù)測更是接近2000種,但這些材料均局限于層狀體系——類似“千層餅”的結(jié)構(gòu)通過弱范德華力結(jié)合,可通過機(jī)械剝離等方式獲得單層。而占元素周期表約80%的金屬,因具有非層狀結(jié)構(gòu)、強(qiáng)金屬鍵及高對稱性,如同“壓縮餅干”般不可能通過機(jī)械剝離方式進(jìn)行拆分。因此,科學(xué)界一直認(rèn)為獲得原子級(jí)薄的二維金屬“紙”是“不可能完成的任務(wù)”。 能否制備出具有奇異特性的二維金屬成為一項(xiàng)世界性難題。為攻克這一難題,張廣宇團(tuán)隊(duì)歷時(shí)多年攻關(guān),首創(chuàng)“原子制造的范德華擠壓技術(shù)”,利用團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的原子級(jí)平整單層二硫化鉬作為“范德華壓砧”,實(shí)現(xiàn)了埃米級(jí)極限厚度下二維金屬的普適制備,成功獲得鉍(6.3Å)、錫(5.8Å)、鉛(7.5Å)、銦(8.4Å)和鎵(9.2Å)五種二維金屬。這些材料的厚度僅為頭發(fā)絲直徑的二十萬分之一、A4紙厚度的百萬分之一。這種二維金屬“紙”,不但實(shí)現(xiàn)了人們在科學(xué)上挑戰(zhàn)極限的夢想,也極大地豐富了現(xiàn)有材料家族。 初步研究結(jié)果揭示,二維金屬具有多方面優(yōu)異特性:制備的二維金屬具有超1年無性能退化的環(huán)境穩(wěn)定性,且擁有非成鍵界面,為探索材料本征特性奠定基礎(chǔ);電學(xué)測試表明,單層鉍的室溫電導(dǎo)率達(dá)9.0×106S/m,較塊體鉍提升一個(gè)數(shù)量級(jí)以上,還展現(xiàn)出獨(dú)特的P型電場效應(yīng),電阻可通過柵壓調(diào)控35%(超塊體金屬<1%);二維金屬的厚度可以在原子精度下可控(單層、雙層或三層等),為研究新奇層量子限域效應(yīng)提供了全新平臺(tái)。 “這一突破不僅填補(bǔ)了二維材料家族的關(guān)鍵拼圖,更開辟了全新研究領(lǐng)域!痹摮晒撐墓餐ㄓ嵶髡叨帕_軍指出,二維金屬有望衍生出量子霍爾效應(yīng)、二維超導(dǎo)等宏觀量子現(xiàn)象,為低功耗晶體管、高頻器件、超靈敏探測等技術(shù)革新提供核心材料。元素周期表有88種金屬元素,目前實(shí)現(xiàn)的5種僅僅只是“冰山一角”,加上二元及多元合金,未來尚有上萬種二維金屬材料待探索,為該領(lǐng)域科學(xué)研究和潛在的實(shí)際應(yīng)用留下了廣闊空間。 該成果自2025年3月在《自然》發(fā)表以來,迅速引發(fā)全球?qū)W界與媒體高度關(guān)注。加州大學(xué)歐文分校教授Sanchez-Yamagishi在同期《自然》撰寫評論,盛贊其為“實(shí)現(xiàn)大面積真正二維金屬的令人印象深刻的壯舉”。央視綜合頻道“新聞聯(lián)播”在全國科技工作者日專題報(bào)道中,將其列為基礎(chǔ)前沿研究三大代表性原創(chuàng)成果之一,新聞?lì)l道進(jìn)行直播報(bào)道!犊茖W(xué)》《物理世界》《人民日報(bào)》等50余家國內(nèi)外權(quán)威媒體亮點(diǎn)聚焦,總瀏覽量超千萬。 《物理世界》“十大科學(xué)突破”以學(xué)術(shù)權(quán)威性著稱,入選成果需滿足“科學(xué)意義重大、推動(dòng)知識(shí)邊界、理論與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合、引發(fā)全球物理學(xué)家廣泛關(guān)注”四大核心標(biāo)準(zhǔn)。張廣宇團(tuán)隊(duì)的成果憑借對材料科學(xué)的顛覆性貢獻(xiàn)、獨(dú)創(chuàng)技術(shù)的普適價(jià)值及廣闊應(yīng)用前景,成功躋身榜單,標(biāo)志著我國在二維金屬領(lǐng)域已占據(jù)國際領(lǐng)先地位,為該領(lǐng)域貼上“中國標(biāo)簽”。 |

| 2 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 0703化學(xué)調(diào)劑 +4 | G212 2026-03-03 | 5/250 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 學(xué)碩材料275調(diào)劑 +6 | 路三三 2026-03-03 | 6/300 |
|
|
[考研] 325求調(diào)劑 +3 | 學(xué)家科 2026-03-04 | 3/150 |
|
|
[考研] 347求調(diào)劑 +3 | 啊歐歐歐 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
[考研] 0854總分272 +5 | 打小就是老實(shí)人 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
[考研]
|
旅行中的紫葡萄 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
[考研] 理學(xué),工學(xué),農(nóng)學(xué)調(diào)劑,少走彎路,這里歡迎您! +8 | likeihood 2026-03-02 | 11/550 |
|
|
[考研] 化工專碩348,一志愿985求調(diào)劑 +8 | 弗格個(gè) 2026-02-28 | 11/550 |
|
|
[考研] 化工270求調(diào)劑 +10 | 什么名字qwq 2026-03-02 | 10/500 |
|
|
[考研] 材料工程求調(diào)劑 +3 | 1431251 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
[考研] 材料類考研調(diào)劑 +6 | gemmgemm 2026-03-01 | 7/350 |
|
|
[考研] 0857調(diào)劑 +6 | 一ll半 2026-02-28 | 8/400 |
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +11 | yunziaaaaa 2026-03-01 | 13/650 |
|
|
[考研] 302材料工程求調(diào)劑 +5 | Doleres 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
[考研] 哈工大計(jì)算機(jī)劉劼團(tuán)隊(duì)招生 +4 | hit_aiot 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
[考研] 322求調(diào)劑 +3 | 熊境喆 2026-03-01 | 3/150 |
|
|
[考研] 304求調(diào)劑 +6 | 曼殊2266 2026-02-28 | 7/350 |
|
|
[考研] 295復(fù)試調(diào)劑 +3 | 簡木ChuFront 2026-03-01 | 3/150 |
|
|
[考研]
|
LYidhsjabdj 2026-02-28 | 4/200 |
|
|
[考研] 304求調(diào)劑 +3 | 52hz~~ 2026-02-28 | 5/250 |
|