二硫化钼：开启二维金属材料制备新篇章

在材料科学的广袤领域中，二维材料一直是前沿研究的焦点。从 2004 年单层石墨烯的发现，如同在平静湖面投入巨石，激起千层浪，二维材料家族迅速扩张，目前实验可获得的二维材料已达数百种。但长久以来，这些二维材料多局限在层状材料体系，而占据材料世界重要地位的金属，大多为非层状材料，如何将金属 “重塑” 为二维材料，成为科学界的一大难题。

中国科学院的科研团队在这一难题上取得了重大突破，而其中，看似平凡却又无比神奇的二硫化钼（MoS2），成为了解开谜题的关键钥匙。

二维材料，因其仅具单个原子层或几个原子层的厚度，在材料科学领域独树一帜。这一特殊的超薄结构，打破了传统材料的固有模式，开启了全新的探索维度。在凝聚态物理领域，二维材料宛如一把钥匙，解锁了低维度空间下量子力学的神秘宝箱。原子层的极致薄使得电子行为被重塑，其运动被局限于二维平面，电子间相互作用因此显著增强，催生了量子霍尔效应等奇特现象。这些发现深化了对微观物理规律的认知，为量子电子器件的创新筑牢根基。

材料科学方面，二维材料凭借原子级厚度带来的超高比表面积，拥有远超传统材料的表面活性位点。这一特性使其在催化反应中能高效加快反应速率、精准把控选择性，在气体吸附上可迅速捕捉特定气体分子，助力环境监测与气体分离。正因二维材料在多领域展现出巨大潜力，已成为全球科研聚焦的前沿热点，持续推动着科技的革新与进步。

研究人员表示，“不同于层状材料，金属材料的每个原子在任意方向均和周围原子有强的金属键相互作用。如果将层状材料比作‘千层饼’，那么金属材料就好比‘压缩饼干’。因此，将金属材料‘重塑’为二维材料，要比层状材料难得多。”

在此次具有开创性的研究中，科研团队巧妙地运用了二硫化钼。他们先将金属熔化，随后利用团队前期精心制备的高质量单层MoS2压砧进行挤压操作。这一创新性的方法，成功实现了多种二维金属的普适制备，铋、锡、铅、铟和镓等金属在二硫化钼的 “助力” 下，顺利完成了从常规状态到二维状态的神奇转变，厚度仅为头发丝直径的二十万分之一。

据悉，中国科学院科研团队制备的二维金属材料不仅实现了横向尺寸的大幅提升，而且具备良好的环境稳定性，在超1年的实验测试中都未出现性能退化的情况。这一成果得到了国际学术期刊《自然》审稿人的高度认可，认为它有力地推动了二维金属领域的科学研究，是二维材料研究领域的重大进展。

二维金属材料具有广阔的应用前景，有望推动超威型低功耗晶体管、高频器件、透明显示、超灵敏探测、极致高效催化等诸多领域的技术革新。而这一切成就的背后，二硫化钼功不可没。它凭借独特的结构和性能，为金属材料向二维结构的转变提供了可能，成为了打开二维金属材料新世界大门的关键力量。

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