中国科学家把金属压成“纸”,只有A4纸的百万分之一厚

来源:【爱济南新闻客户端】

近日,中国科学院物理研究所全球首次实现了大面积二维金属材料的制备,填补了二维材料领域的空白。

把金属压成“纸”

二维金属,简单来说就是把金属材料“压”得超级薄,薄到只有一个或几个原子的厚度。这种厚度几乎可以忽略,就如同一张由金属原子组成的“纸”。

中国科学院物理研究所制备出的二维金属,厚度仅仅是一张A4纸厚度的百万分之一。这一成果填补了二维材料家族的一大块拼图,开创二维金属研究新领域,被国际审稿人评价为“代表二维材料研究领域的一个重大进展”。

单层二硫化钼封装的单层金属铋。图源:中国科学院物理研究所

剥开“压缩饼干”

金属原子间的强金属键就像强力胶水,把原子360度紧密粘在一起,形成“压缩饼干”结构。要把金属“重塑”成二维,就好比从一块压缩饼干里完整剥出一层,难度极高。

面对这一难题,中国科学院物理研究所的研究团队另辟蹊径,发展了原子级制造的范德华挤压技术,采用原子级平整、表面无悬挂键的二硫化钼作为压砧,将高温熔化后的金属液滴夹在两个压砧中间不断加压,成功“挤”出了铋、锡、铅、铟和镓等多种二维金属。

二维金属材料制备过程。图源:中国科学院物理研究所

二维金属的诞生,为众多领域的技术革新带来了无限可能,该材料能实现单分子级检测灵敏度,可显著提升生物、气体及光学传感器的性能指标,具有的高导电性和表面活性使其成为理想的电极材料,所拥有的量子相干特性,也是实验探索量子霍尔效应的绝佳载体。在不久的将来,我们手中的透明设备、头顶的量子卫星等都会留下二维金属的“印记”。(来源:科普时报)

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更新时间:2025-04-30

标签:中国科学院   压缩饼干   金属   单层   量子   厚度   原子   金属材料   物理研究所   中国科学家   材料   科技

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