二維量子片普適和規(guī)模制備研究取得進(jìn)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(chǎn)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(yīng),因此受到廣泛關(guān)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(bào)道同時(shí)具有普適性和規(guī)模化的制備策略。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(yīng)用;另一方面使得系統(tǒng)深入研究二維量子片的性質(zhì)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(shí)意義。 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心張勇課題組前期成功實(shí)現(xiàn)了過(guò)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(jié)合鹽輔助球磨和超聲輔助溶劑剝離,雖然實(shí)現(xiàn)了規(guī);苽洌贿^(guò)仍然具有局限性。相比于過(guò)渡金屬二硫族化合物(如二硫化鉬、二硫化鎢等,面內(nèi)斷裂強(qiáng)度16-30 GPa),石墨和氮化硼具有更高的面內(nèi)斷裂強(qiáng)度(如單層石墨烯的面內(nèi)斷裂強(qiáng)度高達(dá)130 GPa;少層氮化硼的面內(nèi)斷裂強(qiáng)度高達(dá)70 GPa)。因此,直接由(未經(jīng)任何處理的)本體層狀材料出發(fā),通過(guò)全物理(如全機(jī)械/力)過(guò)程,實(shí)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。 |