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中新网北京12月17日电 (记者 孙自法)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，入选英国物理学会主办的《物理世界》近日正式公布的“2025年度十大科学突破”榜单，这一通过独创技术成功获得5种二维金属、填补材料科学空白的重要研究，也是本年度唯一入选该榜单的中国成果。
中国科学院物理研究所12月17日向媒体通报说，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”的结构通过弱范德华力结合，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(6.3Å)、锡(5.8Å)、铅(7.5Å)、铟(8.4Å)、镓(9.2Å)5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。
这项技术突破带来多重核心优势：制备的二维金属具有超1年无性能退化的环境稳定性，且拥有非成键界面，为探索材料本征特性奠定基础；电学测试显示，单层铋的室温电导率较块体铋提升一个数量级以上，还展现出独特的 P型电场效应，电阻可通过栅压调控35%；该技术更能以原子精度控制二维金属厚度(单层、双层或三层)，为研究新奇层赝自旋特性提供了全新平台。
“首例二维金属制备”成果论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所杜罗军特聘研究员指出，这一突破不仅填补二维材料家族的关键拼图，更开辟全新研究领域。二维金属有望衍生出高温量子霍尔效应、二维超导等宏观量子现象，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，留下广阔发展空间。
据悉，《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。此次中国团队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入选球探比分旧版大全下载手机版，标志着二维材料原子制造领域已贴上“中国标签”，占据国际领先地位。(完)
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