科学家创新范德华挤压技术，实现二维金属的普遍制备

自2004年单层石墨烯发现以来，二维材料在凝聚物理、材料科学等领域引领了一系列突破性进展，创造了基础研究和技术创新的二维新时代。在过去的20年里，二维材料家族迅速扩大。目前实验中可以获得数百种二维材料，理论预测近2000种。然而，这些二维材料基本上局限于范德华的层状材料系统。原子薄极限的二维金属是近年来科研人员孜孜不倦的新型二维材料。它的实现可以超越范德华目前的层状材料体系，拓展二维材料家族。

针对上述挑战，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的研究人员提出了范德华挤压技术的原子级制造。通过对团队前期准备的优质单层MoS2范德华进行金属熔化和挤压，实现了埃米极限厚度下各种二维金属的普遍制备，包括(Bi，6.3Å)、锡(Sn，5.8Å)、铅(Pb，7.5Å)、铟(In，8.4Å)和镓(Ga，9.2Å)。范德华挤压制备的二维金属包装在单层MoS2上下，环境稳定性极佳(无性能退化超过一年的测试)和非按键界面，有利于设备制备探索二维金属的本质特性。电气测量表明，随着温度的降低，单层的电导率呈现出经典的金属行为，室温电导率可达~9.0。×106S/m，室温导率(~7.8)×105S/m)超过一个数量级。此外，单层钢铁表现出明显的P型电场效应，其电阻可以通过网格电压控制到35%(块状金属通常小于1%)，从而澄清了低功耗全金属晶体管和高频设备的可能性。同时，范德华挤压技术可以用原子精度控制二维金属的厚度，即单层、双层或三层，提供了揭示之前难以企及的新奇层假旋特性的可能性。

该研究开发的范德华挤压技术为二维金属、合金和其它二维非范德华材料开辟了有效的原子级制造方案。

三月十二日，《自然》发表了相关研究成果。(Nature)上面。审稿人高度评价这一成果:“二维金属的重要研究领域已经开创”，“代表二维材料研究领域的重大进展”。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院相关项目、广东省基础与应用基础研究重大项目的支持。