突破石墨烯極限！科學家首創原子級超薄2D金屬

中國科學院物理研究所團隊近日在《自然》期刊發表重大突破，開發出革命性的「vdW擠壓法」，成功製造出厚度僅有埃級（Å）的穩定二維金屬材料。這項技術不僅突破現有材料科學的極限，更為量子計算、電子元件與光子裝置開創嶄新可能。

自2004年石墨烯問世以來，二維材料研究蓬勃發展。然而過去20年間，科學界雖成功合成數百種二維材料，卻始終難以突破「凡得瓦力層狀晶體」的框架。其中，製造原子級厚度的二維金屬更被視為材料科學的聖杯，因其能展現獨特的物理現象並實現革命性元件設計。

研究團隊創新的「vdW擠壓法」採用特殊設計的剛性基板：在藍寶石上外延生長的單層二硫化鉬（MoS₂）。這種結構具有原子級平整表面與超高楊氏模量（＞300 GPa），能承受極端壓力，使夾在其中的熔融金屬被壓縮至埃級厚度。目前已成功製備鉍（6.3 Å）、錫（5.8 Å）、鉛（7.5 Å）等多種超薄金屬。

特別值得注意的是，這些二維金屬被完整封裝在兩層MoS₂之間，不僅保持環境穩定性，更能精準測量其本徵傳輸特性。以單層鉍為例，其展現出卓越的導電性、強場效應、非線性霍爾導率等特性，甚至觀察到全新的聲子模式。

主導研究的張廣宇教授強調，這項技術可精準控制金屬層數（單層、雙層或三層），未來更可延伸應用於製造二維金屬合金、非晶材料等非凡得瓦化合物。這項突破不僅開拓嶄新的研究領域，更為下一代量子科技奠定關鍵材料基礎。

這項刊登於《自然》期刊的研究，標誌著二維材料發展進入全新紀元。隨著技術持續精進，這些超薄金屬將在奈米電子學、自旋電子學等領域帶來顛覆性變革，開啟材料科學的無限可能。