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3月12日，顶刊《天然》杂志发布一项要紧壅塞：中国科学家暴力挤压金属，奏效已毕金属原子级别的二维化，最薄的铋薄膜仅有两个原子厚度，号称"天下最薄金属"！

这一"压力山大"的商榷建树不仅填补了二维材料范畴的迫切空缺，更为改日量子计较、超高速电子器件和动力催化劝诱了全新谈路。海外审稿东谈主一致赐与高度评价，以为该使命"首创了二维金属这一迫切商榷范畴"，"代表二维材料商榷范畴的一个要紧发达"。

8年磨一剑，暴力顺从金属原子

提及二维材料，你可能领先会思到石墨烯——这种由单层碳原子组成的神奇材料自2004年被发现以来，仍是澈底改换了材料科学的方法。

但你知谈吗？尽管科学家们权衡了近2000种二维材料，践诺室也奏效制备了数百种，但委果悉数材料齐属于范德瓦尔斯层状晶体——浅易来说，它们天生等于"千层饼"结构，薄片之间的黏协力很弱，很容易被剥离。

而金属？那但是另一种"特性"！金属由于每个原子在职意标的均和周围原子有强的金属键互相作用，结构更像是"压缩饼干"而非"千层饼"。思从这么的结构中获取单原子层的金属，就好比从压缩饼干中剥出像千层饼那样无缺的一层来，难度可思而知！

更断绝的是，即使凑合把它们拉开，由于单层金属原子在热力学上极不屈定，它们会坐窝重新聚首在一谈，或者与空气中的氧气反映降解。这等于为什么科学家们尝试了多年，却遥远无法制备出大面积、高质料的原子级二维金属。

中国科学院物理商榷所张广宇商榷员团队花了整整8年时辰，发现二硫化钼（MoS₂）单层不错安闲金属薄膜时，终于奏效研发出一种全新的"暴力范德瓦尔斯挤压法"（vdW squeezing），强行取得了这项惊东谈主的壅塞！

硬核挤压：用蓝相持"铁钳"暴力压扁金属原子

那么，科学家们是怎样已毕这一看似弗成能的任务的呢？谜底是——暴力，地谈的物理暴力！

思象你有两块极其刚硬、名义完全平整的蓝相持，硬度堪比钻石，上头粉饰着一层薄如蝉翼的二硫化钼单层膜，这等于科学家们打造的"原子级铁钳"。

科学家们把一小块金属粉末放在这对"钢铁猛兽"之间，然后加热到400℃阁下，让金属变成液态小水点。接下来等于最欣慰东谈主心的一步——施加高达20万帕的惊东谈主压力（荒谬于海底2000米的压力，足以将鄙俗物体压得碎裂），硬生生将这些不宁愿的金属原子暴力挤压成超薄的二维片层。

这个进程固然听起来浅易，但需要精准端正温度、压力和材料质料。最神奇的是，当压力撤去后，这些被挤压成二维情景的金属原子并莫得立即回弹或氧化，而是被两层二硫化钼安闲地夹在中间，就像三明治相同——中间是可口的金属馅料，AG百家乐网站地址双方是保护它不变质的二硫化钼"面包片"。商榷团队确认，这些被夹在"面包片"中间的二维金属相配安闲，历经一年齐莫得任何性能退化，这在二维金属商榷中是前所未有的建树！

通过这种才能，商榷团队奏效制备出了多种二维金属，包括铋（~6.3埃）、锡（~5.8埃）、铅（~7.5埃）、铟（~8.4埃）和镓（~9.2埃），厚度仅为2-3个原子层。其中，最薄的铋薄膜仅有两个原子层厚度！要知谈，这些金属薄膜的厚度是一张A4纸的百万分之一，是一根头发丝直径的二十万分之一。若是把一块边长3米的金属块压成单原子层厚，不错铺满通盘北京市的大地！

超才智醒觉：当金属变成"二维超东谈主"

当金属被压缩到如斯极致的薄度时，它们的物感性质会发生戏剧性变化。就像漫威电影里的超等勇士赢得超才智相同，这些二维金属也展现出了令东谈主咋舌的新特色：

电导率显贵增强：二维铋薄膜的电导率远超其块体形态，意味着电子在其中流动得愈加解放高效。

显贵的场效应和p型步履：这使得它们在电子器件中展现出更好的端正性。

大的非线性霍尔电导率：这一特色关于树立新式电子和量子器件至关迫切。

全新的声子模式：这些微不雅振动模式与老例金属完全不同，为材料科学劝诱了新的商榷标的。

这些特色让二维金属在多个前沿范畴展现出繁密诈欺后劲：超低功耗晶体管、透显昭示屏、高效催化剂、量子计较部件等等，离咱们的平日活命可能比思象中更近。

"暴力好意思学"：顶点压力素养材料遗址

那么，这项壅塞性的"暴力技艺"的神秘究竟在那边？为什么畴昔没东谈主能作念到，而中国科学家却奏效了？谜底就藏在两个关节要素中：

超等"挤压兵器"：商榷团队使用的蓝相持和单层二硫化钼具有极高的杨氏模量（>300 GPa），堪比天地中最刚硬的物资之一。这意味着它们在高压下葫芦依样，大略绝不心软地传递顶点压力，就像一双弗成毁坏的"原子级液压机"。同期，二硫化钼的名义原子级平整，莫得吊挂键，确保了暴力挤压进程中二维金属在大畛域内被均匀碾压。

完全包裹的保护层：二硫化钼单层不仅看成"挤压器具"，还充任保护层完全包裹二维金属，造成非键合界面，这让二维金属在常温下安闲存在，同期保捏其本征性质不受侵扰。

更犀利的是，科学家们还不错通过端正挤压压力，精准端正二维金属的厚度——单层、双层或三层，精度达到原子级别！这就像是一个不错按照需求定制的"原子级3D打印机"。

并非尽善尽好意思：技艺局限与改日挑战

天然，任何技艺齐不是十全十好意思的，这种壅塞性才能也靠近一些局限和挑战：

二硫化钼包裹层无法简易移除：尽管践诺标明这些包裹层不影响电导率，但对某些诈欺可能会有终局。

制备进程复杂：需要精准端正温度、压力和材料质料，增多了量产难度。

面积有限：当今制备的二维金属样品尺寸还相对较小，还需进一步商榷怎样扩大面积。

不外，正如中科院物理所张广宇素养所说：范德瓦尔斯挤压技艺为制造二维金属合金、非晶态材料和其他非范德瓦尔斯二维化合物提供了有用的原子级才能。这一范畴改日有繁密的发展空间。"

暴力之下的谦和改进

从石墨烯到二维金属，东谈主类对材料的探索一直在向着更薄、更强、更智能的标的发展。中国科学家这一"暴力好意思学"的壅塞不仅填补了二维材料家眷的迫切空缺，更为探索二维金属奇异的层依赖性质掀开了大门——这在畴昔是完全弗成能的。

就怕候，最伟大的优柔，出身于最极致的暴力。

参考文件：

Zhao, J., Liag真人百家乐真假, L., Li, P. et al. Realization of 2D metals at the ångström thickness limit. Nature 639, 354–359 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08711-x

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