将一块块零件拼接组装,垒出一幕幕妙趣横生的故事。
乐高积木给我们的童年带来无穷快乐的同时也生动地传达了材料设计的理念——丰富地单体零件设计以及富有创造性地单元组装。
而近几年来兴起的二维材料研究也印证相同的理念。二维材料是一类原子级厚度的新型晶体材料,
独特的电子限域效应赋予这类材料独特的物理、化学性质及丰富的科学内涵,
在众多领域,特别是电子器件、光电器件方面具有重要的应用前景。
通过对面向下一代集成电路的二维材料制备的发展现状做出了全面详实的总结,
曾梦琪、肖遥、刘津欣和杨柯娜对二维材料未来的发展方向和面临的挑战做出了深入的思考和前瞻性展望。
他们首先对新型的二维材料进行了宏观归类和细致介绍。二维材料的性质对结构变化非常敏感,
原子级的层数差异、缺陷都会导致其性质发生显著改变,甚至呈指数级衰减,因此二维材料单体的精确构筑至关重要。
他们详细介绍了二维材料单体的设计策略,对二维材料单体组装行为进行研究,
并且对二维材料单体设计、组装调控面临的挑战和可能的发展方向,尤其是对二维材料库的进一步挖掘、材料构效关系的分析
以及如何迈向实际应用进行了分析和展望。
文中还列举了近年团队的一系列重要进展。
在单体设计方面,他们从催化基底的设计出发,发展了液态金属/合金催化剂策略,
实现了二维材料的自限制生长,获得了高质量、层数均匀的单晶以及薄膜。
他们通过掺杂设计、外场和应力调控实现了对二维材料有效的结构调控和性质拓展。
聚焦于二维晶体的自组装设计,他们发展了液态金属溶剂法,实现了界面洁净的异质结一步构筑,并发现二维材料的伴生生长行为。
基于可流变的液态表面,他们独创性地发展了二维材料单晶的自组装技术,获得了高度有序的二维单晶超有序阵列结构以及定向拼接结构。
这一综述发表在在化学领域权威期刊Chemical Reviews上……