新加坡国立大学 新加坡国立大学化学和材料科学与工程系的研究人员通过填补(二维)2D材料的范德瓦尔斯缺口，制造了一个全新的集成电路-2D材料库
显示典型Ta7S12集成电路2D材料逐步生长的示意图
学分:新加坡国立大学 新加坡国立大学的研究人员创建了一个全新的原子级二维薄材料库，命名为“ic-2-D”，以表示一类基于天然原子自嵌入晶体层间间隙的材料
原子般薄的二维(2-D)材料提供了一个极好的平台来探索受限的2-D系统中各种有趣的特性
然而，调整过渡金属二元化合物的组成以制造标准二元或三元化合物以外的新材料是具有挑战性的
在过去，理论家试图预测新的性质，基于将原子结合成晶体结构，其中金属和硫族原子位于基本构件(单位细胞)内的共价键位置
然而，他们的理论没有解决同一金属原子位于两个晶胞之间的情况(填补了范德瓦尔斯的空白)
现在，由新加坡国立大学理学院化学系陆平教授带领的研究团队与合作者J
新加坡国立大学工程学院材料科学与工程系的PENNYCOOK首次合成并表征了一个晶片级原子级薄ic-2-D材料的图谱，该图谱基于在过渡金属二元化合物的范德华间隙中插入相同的金属原子
通过观察在金属原子超过硫族元素(例如硫、硒、碲)的条件下的生长，研究小组通过实验发现了10多种不同类型的集成电路二维材料
更令人兴奋的是，在某些阶段检测到了铁磁性
此外，高通量理论计算表明，自插层法适用于一大类二维层状材料
这意味着有一个新的集成电路二维材料库等待被发现
陆教授说:“这种新的工程方法可以合成一大类过渡金属二元化合物，为将层状二维材料转化为超薄的共价键合的具有铁磁性的二维集成电路晶体提供了一种强有力的方法
主要原理是应用具有高化学势的金属原子在生长过程中为嵌入提供驱动力
这项技术有望与大多数材料生长方法兼容
" “如果我们将两层过渡金属硫属元素稍微分开一点，我们可以看到硫属元素的位置有像鸡蛋支架一样的槽
另一层金属原子可以占据槽，就像我们可以把鸡蛋放在鸡蛋架里一样
这就是集成电路二维材料的魔力，”彭尼科克教授补充道
医生
该论文的第一作者赵·小旭利用原子分辨率扫描电子显微镜发现并原子揭示了这些新材料，并发现嵌入的金属原子始终占据范德瓦尔斯间隙内的八面体空位，从而根据嵌入浓度产生不同的形貌图案
由于独特的拓扑结构，铁磁性可以由双重交换机制诱导，由嵌入金属到原始金属的电荷转移触发
陆教授评论道:“通过成分控制的多功能性，我们已经表明，可以在一类材料中调整从铁磁到非铁磁以及自旋受阻戈薇晶格的各种属性
这一发现展示了超薄二维材料的丰富景观，等待新特性的进一步发现
" 接下来，研究小组计划将这种新的材料库结合到存储器件中，用于实际应用，并将外来原子嵌入范德瓦尔斯间隙，开发新的功能化集成电路二维材料
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