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自從近二十年前發現二維形式的石墨(稱為石墨烯)以來，人們對具有特殊物理特性的二維材料的興趣猛增。眾所周知，石墨烯是通過使用膠帶剝離塊狀石墨來生產的。雖然它足以獲得諾貝爾獎，但這種方法有其缺點。一個國際表面科學家團隊現已開發出一種簡單的方法，可以使用三種不同的基材從一系列材料中生產出大而干凈的二維樣品。6 月 1 日的Advanced Science雜志描述了他們的方法，原位動力學單層合成 (KISS) 。
二維材料具有散裝材料所不具備的物理特性。電荷載流子的限制是其原因之一。有兩種方法可以生產這些二維材料：剝離更大的晶體或生長二維層。去角質意味著從較大的晶體上剝離層，直到只剩下一層?！斑@個過程非常耗時，需要特定的技能和設備，”格羅寧根大學(荷蘭)的表面科學家、高級科學論文的第一作者 Antonija Grubi?i?-?abo說?！按送?，它通常會產生非常小的薄片，而使用的膠帶會在其表面留下聚合物?！?/p>
金子
制作二維電影是另一種方法。這允許在受控條件下生產大樣本?！叭欢?，研究如何生長這種二維材料通常需要花費大量時間。而且這個過程并不總是會產生完美的層，”Grubi?i?-?abo 說。她與最后一位作者 Maciej Dendzik 一起組建了一個由同事組成的“夢之隊”，其中許多人以前曾在奧爾胡斯大學(丹麥)作為博士生一起工作，以開發一種用于生產 2D 材料的簡單技術。
“我們知道一些使用金膜去除散裝材料角質的實驗。但這些主要是在空氣中進行的，這意味著這種技術不太適合空氣敏感材料或表面科學研究。該團隊想要一種能夠在一系列基材上生產空氣敏感二維材料的技術。在他們的第一次嘗試中，他們在高真空室中使用了金晶體。“我們基本上將晶體撞擊到塊狀材料上，發現一個漂亮的二維層粘在了黃金上?！?為什么會發生這種情況尚不清楚，但該團隊懷疑與黃金的結合比將塊狀晶體中的各層保持在一起的范德華力更強。
設備
他們在第一個實驗的基礎上，在舞臺上添加了一個彈簧，其主體材料充當減震器，從而可以更好地控制金晶體的影響。此外，該團隊還表明，銀和半導體鍺都可以用作剝離二維材料的基板?！敖鹁w是表面科學實驗室的標準特征，例如，它們用于校準儀器?？茖W家們不喜歡損壞這些晶體，但在這些實驗中并沒有發生這種情況，”Grubi?i?-?abo 說。"而且我們已經改變了使用單晶金薄膜的協議。這具有能夠溶解金的額外優勢，因此我們可以分離二維樣品，只要它在空氣或液體中穩定。
這些分離的樣品可用于下一階段：使用 KISS 技術生產的二維材料構建設備。“這還不可能，但我們正在努力，”Grubi?i?-?abo 說?！八?，我們所擁有的是一種以非常簡單的方式生產非常干凈、大型二維樣本的技術，這使我們能夠創建對空氣敏感的二維材料。此外，我們的技術使用的標準設備幾乎存在于每個表面科學實驗室。
