在我國神話傳說中，“重塑金身”的故事流傳已久，像哪吒以蓮藕重塑肉身，關鍵就在于材料的選擇。無獨有偶，科學家們也在執著探索一個極為相似的課題，給材料“重塑金身”，引領材料創新產業革命。

近期，中國科學院物理研究所的科研團隊，成功為金屬“重塑金身”，實現了厚度僅為頭發絲直徑的二十萬分之一的單原子層金屬，有望開創二維金屬研究新領域。相關研究成果以“Realization of 2D metals at the ?ngstr?m thickness limit”（埃米厚度極限二維金屬的實現）為題發表在國際學術期刊《自然》。

不同于層狀材料（類似千層餅結構，很容易剝出完美一層），金屬由于每個原子在任意方向均和周圍原子有強的金屬鍵相互作用（類似壓縮餅干），要想將其重塑為原子極限厚度的二維金屬，就好比從壓縮餅干中剝出像千層餅那樣完整的一層來一樣，是極具挑戰性的。

面對如何獲得二維金屬的挑戰，最近中國科學院物理研究所張廣宇研究員帶領團隊發展了原子級制造的范德華擠壓技術，通過將金屬熔化并利用團隊前期制備的高質量單層MoS2范德華壓砧擠壓，實現了原子極限厚度下各種二維金屬的普適制備，包括鉍 （Bi， 6．3??）、錫 （Sn， 5．8??）、鉛 （Pb， 7．5??）、銦 （In， 8．4??）和鎵 （Ga， 9．2 ?）。這些二維金屬的厚度僅僅是一張A4紙的百萬分之一，是一根頭發絲直徑的二十萬分之一。如果把一塊邊長3米的金屬塊壓成單原子層厚，將可以鋪滿整個北京市的地面。

國際審稿人一致給予高度評價，認為該工作：“開創了二維金屬這一重要研究領域”；“代表二維材料研究領域的一個重大進展”。

圖1。范德華擠壓技術普適制備埃米極限厚度二維金屬

Q＆A

問：是不是國際上首次實驗獲得二維金屬材料？

答：這是首次實現大面積二維金屬材料的制備。以前小尺寸的薄層金屬，是非常不穩定的，這是首次實現了環境穩定的二維材料，一年沒有任何性能退化。

問：二維材料有哪些分類？

答：二維材料可分為二維層狀材料和二維非層狀材料，以前的研究雖然發現了很多二維材料，但是基本局限在二維層狀材料，而金屬是非層狀材料，這次原子極限厚度下二維金屬的實現超越當前二維層狀材料體系，補充了二維材料家族的一大塊拼圖。

問：二維金屬除了能夠繼續研究探索、制造各種器件，還可能有什么更貼近于生活的應用？

答：二維金屬應該可以用于超微型低功耗晶體管、高頻器件、透明顯示（柔性顯示）、超靈敏探測、極致高效催化等應用。