中国科学家突破性制备二维金属材料，入选2025年度科学十大突破

在全球科技不断突破的今天，中国科学家在二维材料领域取得了重大的技术进展。中国科学院物理研究所与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，成功入选了《物理世界》2025年度十大科学突破。这项成就不仅填补了二维材料领域的关键空白，还为全球物理学界带来了新的研究方向，标志着中国在这一高科技领域取得国际领先地位。

二维金属制备的技术突破

二维材料通常指的是在二维平面上具有原子级厚度的材料，其中石墨烯是最为著名的一种。然而，尽管全球科学家已成功制备出多种二维材料，但金属元素的二维化一直被认为是一个难以攻克的技术难题。传统的金属元素具有强金属键、非层状结构以及高对称性，这使得它们像“压缩饼干”一样，难以被拆分为单层。长期以来，二维金属材料的制备被视为“不可能完成的任务”。

然而，张广宇团队经过多年的技术攻关，独创了一项突破性技术，通过自主研发的原子级平整单层二硫化钼压砧进行压制，成功地实现了在埃米级（1埃米 = 0.1纳米）极限厚度下，制备出五种二维金属材料。这些金属包括：铋（6.3埃米）、锡（5.8埃米）、铅（7.5埃米）、铟（8.4埃米）和镓（9.2埃米）。这些材料的厚度仅为头发丝直径的二十万分之一，是A4纸厚度的百万分之一。

技术创新的意义与应用前景

这一技术突破的意义不仅在于填补了二维金属材料的空白，还为今后二维金属的研究开辟了全新的方向。通过该技术制备的二维金属具有极佳的环境稳定性，并且经过超过一年的实验测试，材料性能没有出现退化，这为研究其本征特性提供了坚实的基础。

此外，二维金属材料还可能衍生出许多宏观量子现象，如高温量子霍尔效应和二维超导现象。这些技术将在低功耗晶体管、高频器件和超灵敏探测等领域中提供核心材料，为技术革新和电子设备的突破奠定基础。张广宇团队的研究人员认为，目前制备出的五种二维金属仅仅是“冰山一角”，未来随着研究的深入，更多种类的二维金属材料，包括二元及多元合金，将被探索出来，预计会有上万种新型二维金属材料问世。

科学意义与国际认可

《物理世界》每年评选出的“年度十大科学突破”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”四个核心标准。张广宇团队的研究成果凭借其对材料科学的颠覆性贡献、独创技术的普遍价值和广泛应用前景，成功跻身榜单，成为全球科学界关注的焦点。

这一成果不仅提升了中国在二维材料领域的国际声誉，也为未来的科学研究提供了新的技术路径。随着技术的不断进步，二维金属的应用前景十分广阔，预计将对多个行业产生深远影响，推动科技发展进入新纪元。

我国在二维材料领域的领先地位

自2004年石墨烯被发现以来，二维材料的研究迅速发展，全球科学界在这一领域取得了显著进展。张广宇团队的“首例二维金属制备”成果，标志着中国在这一前沿领域取得了重大突破，也使我国在二维材料原子制造领域跃居国际领先地位。

这项技术突破不仅使得我国在全球科技竞赛中占据一席之地，还为国内外学术界提供了丰富的研究素材和理论支持。随着更多新型二维材料的研发，未来将有望出现更多具有颠覆性的技术创新，推动材料科学向更深层次发展。

总结

张广宇团队主导的“首例二维金属制备”技术突破，不仅是我国科学界的一项重大成就，也为全球材料科学的发展带来了全新的视野。这一技术不仅填补了二维金属材料的空白，还为低功耗电子设备、高频技术和量子计算等领域提供了新的解决方案。随着这一研究的深入，未来的二维金属材料有望为更多领域的技术创新提供强大的支持，推动全球科技的发展进入新的高峰。

未经允许不得转载：搓一淘趣闻 » 中国科学家突破性制备二维金属材料，入选2025年度科学十大突破