二维材料科幻影视

IF：86.2！「国家杰青」团队，最新Nature系列综述：新一代二维材料家族！作者仅三个人，全中文署名！

二维材料作为近年来材料科学的重要前沿，以其原子级厚度和独特物理化学性质备受瞩目。从石墨烯、六方氮化硼到过渡金属二硫族化合物，人们大多是通过对已知三维材料的剥离或生长来获得二维形态。然而，这种方式几乎总是依赖于已有的块体晶体，限制了二维材料的性能拓展与多样化。尤

一种热门的二维材料家族迎来了“大扩容”。包括美国普渡大学、德雷塞尔大学在内的研究团队在最新一期《科学》杂志上发表论文称，他们将MXene材料家族的成员数量翻了一番，甚至在其中一种材料里引入了创纪录的9种金属。这一突破不仅扩展了材料组合的可能性，也为未来开发新型

从医学成像、天体物理学到新兴的量子技术，探测红外波段的单光子（构成电磁辐射的最小能量包）已成为众多领域的迫切需求。例如，在观测天文学中，来自遥远天体的光可能极其微弱，需要在中红外波段具有极高的灵敏度。

近年来，高熵材料因其独特的性能和潜在应用备受关注，然而关于熵与焓在其结构稳定性和短程有序中的作用一直存在争议。尤其是在所谓“高熵”材料中，熵是否足以克服焓的不利影响，实现真正的无序态，仍是一个未解之谜。MAX相和MXene作为层状材料的重要代表，为研究多元素材

近期，新加坡南洋理工大学高炜博（Weibo Gao）教授团队与合作者开发了一种金属印章压印方法，在 2 英寸晶圆上良率达 97.6%，且器件性能显著优于传统方法，特别是晶体管阈值电压的波动降低了近 20 倍。

近年来，中国通过一系列政策推动二维材料器件与芯片技术的发展。《中国制造2025》和“十四五”规划将新材料和集成电路列为战略性新兴产业，明确提出支持二维材料（如石墨烯）和芯片技术的自主创新，减少对外依赖。国家还通过《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》和《关于

二维材料因其独特的物理和化学性质，在电子、光学、催化等领域展现出巨大的应用潜力。使用VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）进行二维材料的结构优化是研究其性质的重要手段之一。以下将详细介绍如何利用VASP对二维材料进行

说明：本文探讨了二维材料的表征技术及其应用前景。重点介绍了拉曼光谱、原子力显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射技术和X射线光电子能谱等表征手段，阐述了各自的原理、特点及在二维材料研究中的具体应用。通过阅读这篇文章，读者可以全面了解二维材料的特性和

石墨烯家族的结构调控与性能优化通过密度泛函理论（DFT）计算揭示了多尺度设计规律：氮/硼掺杂可打破石墨烯的零带隙特性，N掺杂使带隙扩展至0.45 eV，B掺杂则达0.6 eV，电荷密度分布显示掺杂原子周围形成局域电子云畸变，实现载流子浓度与类型的精准调控；