二維量子片普適和規(guī)模制備研究取得進展
二維(材料)量子片是二維材料和量子體系不斷發(fā)展和交叉的產物,由于其兼具二維材料的本征特性以及量子限域和突出的邊緣效應,因此受到廣泛關注。然而二維量子片的制備方法紛繁蕪雜,各具特色,卻始終未見報道同時具有普適性和規(guī);闹苽洳呗。普適和規(guī)模制備方法的缺失,一方面極大限制了二維量子片的工業(yè)化應用;另一方面使得系統(tǒng)深入研究二維量子片的性質陷入困境。顯然,二維量子片普適和規(guī)模制備方法的建立具有重大的理論和現(xiàn)實意義。 中國科學院國家納米科學中心張勇課題組前期成功實現(xiàn)了過渡金屬二硫族化合物本征量子片的規(guī)模制備(Nano Lett. 2017, 17, 7767-7772)。該制備方法結合鹽輔助球磨和超聲輔助溶劑剝離,雖然實現(xiàn)了規(guī);苽,不過仍然具有局限性。相比于過渡金屬二硫族化合物(如二硫化鉬、二硫化鎢等,面內斷裂強度16-30 GPa),石墨和氮化硼具有更高的面內斷裂強度(如單層石墨烯的面內斷裂強度高達130 GPa;少層氮化硼的面內斷裂強度高達70 GPa)。因此,直接由(未經任何處理的)本體層狀材料出發(fā),通過全物理(如全機械/力)過程,實現(xiàn)二維量子片的普適和規(guī)模制備,具有巨大的挑戰(zhàn)性。 |