2025-12-17 21:57:42
英国物理学会主办的《物理世界》（Physics World）近日正式公布“2025年度十大科学突破”榜单，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队主导的“首例二维金属制备”成果成功入选。这是该榜单自2009年设立以来，我国主导的研究第7次获此殊荣，也是本年度唯一入选的中国成果。
自2004年石墨烯被发现并开启二维新纪元以来，全球科学家已制备出数百种二维材料，理论预测更是接近2000种，但这些材料均局限于层状体系——类似“千层饼”的结构，可通过机械剥离等方式获得单层。而占元素周期表约80%的金属，因具有非层状结构、强金属键及高对称性，如同“压缩饼干”般难以拆分，原子级薄的二维金属长期被学界认为是“不可能完成的任务”，成为二维材料领域长期存在的重大空白。
为攻克这一难题，张广宇团队历时多年攻关，独创“原子制造的范德华挤压技术”，利用团队自主研发的原子级平整单层二硫化钼作为“范德华压砧”，实现了埃米级极限厚度下二维金属的普适制备，成功获得铋、锡、铅、铟和镓五种二维金属。这些材料的厚度仅为头发丝直径的二十万分之一、A4纸厚度的百万分之一。
“这一突破不仅填补了二维材料家族的关键拼图，更开辟了全新研究领域。”论文共同通讯作者杜罗军特聘研究员表示，二维金属有望为低功耗晶体管、高频器件、超灵敏探测等技术革新提供核心材料。元素周期表有88种金属元素，目前实现的5种仅仅只是“冰山一角”，加上二元及多元合金，未来尚有上万种二维金属材料待探索，为该领域留下广阔空间。
《物理世界》“年度十大突破”以学术权威性著称，入选成果需满足“科学意义重大、推动知识边界、理论与实验紧密结合、引发全球物理学家广泛关注”四大核心标准。张广宇团队的成果凭借对材料科学的颠覆性贡献、独创技术的普适价值及广阔应用前景，成功跻身榜单，标志着我国在二维材料原子制造领域已占据国际领先地位。（经济日报记者 沈慧）