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Nano Res. Energy | 南京大学朱嘉教授：压力下的奇妙演变——二维材料物性调控新手段（图）
南京大学 朱嘉教授 二维材料 物性调控
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2023/11/24
2023年6月14日，南京大学朱嘉教授在清华大学主办的高起点新刊Nano Research Energy上发表题为“Property modulations of two-dimensional materials under compression”的最新综述文章。
在“非铁电性”单层二维材料中发现铁电性（图）
非铁电性 单层 二维材料 铁电性
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2023/5/29
铁电性是一种由电偶极矩自发排列导致的集体极化效应，并且其极化状态可被外部电场翻转。铁电场效应晶体管被认为是下一代非易失性存储器的理想候选者，具有无损读取和快速重复写入的优势，其非易失性功能通过铁电层的双稳态极化来实现。传统铁电材料多为三维钙钛矿结构的氧化物，如BaTiO3, PbTiO3和BiFeO3等，它们通常为带隙大且迁移率低的绝缘体，难以与现有的硅基半导体器件相兼容。近年来，二维范德瓦尔斯铁...
中国科学院兰州化物所等揭示摩尔纹对二维材料摩擦性能影响规律（图）
兰州化物所 摩尔纹 二维材料 摩擦性能
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2023/3/14
2023年3月13日，中国科学院院士、中科院兰州化学物理研究所研究员刘维民，联合和西北工业大学教授齐卫宏，在二维材料层间摩擦力的摩尔纹效应研究方面取得新进展。
二维材料层间以范德华力结合，这种弱的非键相互作用使得二维材料之间可以任意堆叠而无需晶格匹配，易形成摩尔纹超结构（图1）。摩尔纹随二维材料层间旋转而变化，且与层间摩擦力密切相关，适当的层间旋转可以形成特定的摩尔纹，使得摩擦力近乎消失（摩擦系...
国家纳米科学中心在二维材料范德华界面力学研究取得新进展（图）
二维材料 范德华界面 力学研究
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2023/1/10
近日，国家纳米科学中心张忠研究员、刘璐琪研究员团队在范德华界面力学行为研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Elastocapillary cleaning of twisted bilayer graphene interfaces”在线发表于Nature Communications (12, 5069, 2021. https://doi.org/10.1038/s41467-021-253...
近日，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室刘维民院士团队与西北工业大学齐卫宏教授团队合作，通过高通量计算和实验揭示了二维材料层间结合能与结合力的关系，提出只有层间结合力才能作为二维材料剥离难易程度的判据（而不是结合能）。
复旦大学高分子科学系魏大程课题组《Accounts of Chemical Research》综述论文: 等离子体增强化学气相沉积制备二维材料及其应用研究（图）
等离子体 增强化学气相沉积 制备二维材料
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2022/7/1
随着二维材料的兴起，机械剥离、溶液剥离、化学气相沉积(CVD)等制备方法得到了极大发展。其中，机械剥离法只能得到小尺寸且形状随机的薄层材料，溶液剥离法容易引入各种杂质，CVD法最有望用于低成本批量制备二维材料。然而，在实际应用中，CVD法面临操作温度高(1000℃左右)、需要使用金属催化剂、转移过程容易引入污染和缺陷等问题。
二维材料首现奇异“多铁性”状态
二维材料 多铁性 单层多铁体 铁磁体
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2022/4/12
美国麻省理工学院物理学家在单原子薄材料中发现了一种奇异的“多铁性”状态。他们的观察首次证实了多铁性可存在于完美的二维材料中。发表在最新一期《自然》杂志上的这一发现，为开发更小、更快、更高效的数据存储设备铺平了道路，这些设备由超薄的多铁性比特和其他新的纳米级结构组成。
以石墨烯为代表的二维层状材料因其独特的层内原子连接方式，表现出显著的电子离域行为，由此带来了出众的物理和化学性质。团簇具有确定的原子数与明确的结构，是一类介于原子/分子与纳米晶体之间的凝聚态物质，团簇的亚纳米尺寸使得单分子级别的作用力即可主导其自组装行为，可作为“超级原子”构建全新的亚纳米尺度低维材料体系。团簇电子结构、化学性质与原子/分子有类似性，团簇组装体作为一类“超级分子”，其中电子可能被多...
中国科学院大连化学物理研究所发表基于二维材料构建高性能复合相变材料综述文章（图）
二维材料 复合相变材料 综述文章
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2021/9/15
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队与氢能与先进材料研究部热化学研究组（DNL1903）史全研究员团队合作，发表了基于二维材料构建高性能复合相变材料的综述文章，系统介绍了二维材料在相变材料领域的研究应用现状、机遇与挑战。
近日，中国科学院国家纳米科学中心研究员张忠（中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合作教授）、刘璐琪团队等，在范德华界面力学行为研究方面取得重要进展。相关研究成果以Elastocapillary cleaning of twisted bilayer graphene interfaces为题，在线发表在Nature Communications上。
2021年日本政府决定将福岛事故核废水排入太平洋，这一举动重新引起了国际社会对于核废水中铯Cs+等重金属离子处理方法的关注。蛭石（Vermiculite）作为一种地表中常见的层状黏土矿物，储量大、价格低廉，在核废水处理中有着重要潜在应用。但铯离子在大块蛭石层间扩散时，层间距易崩塌，导致块体蛭石无法快速吸收Cs+离子，极大限制了二维矿物材料在核废水处理中的应用。近日，邹逸超副教授研究组发现，当蛭石被...
力学所在二维材料中的纳米级褶皱实现其三维结构的高强度和高韧性研究中取得进展（图）
二维材 高韧性研究 复合材料 石墨烯
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2022/4/26
近日，力学所非线性力学国家重点实验室魏宇杰研究团队通过原子尺度模拟和理论分析，报道了高强度和高韧性的堆叠无定形碳基复合材料，并揭示了纳米级褶皱产生的增强增韧这一反常规机制。该工作近期发表在国际权威期刊Nano Letters上。
铁性材料是具有如铁磁、铁电、铁弹等铁性序的材料，这些材料的主要共同特征是在临界温度会发生伴随对称破缺的相变，它们往往具有多个稳态并可在外界作用下发生状态之间的改变，从而在能量转换、信息存储、传感等领域具有重要应用价值。近年来，人们在二维材料中也发现了铁磁性和铁电性的存在，并揭示出与常规块体铁性材料不完全相同的新奇特性，引起了人们的广泛关注和研究。中国科学院大学（以下简称“国科大”）苏刚教授研究团队...
近年来，中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室张健研究员等人研发的兼具无机分子筛和金属有机框架(MOFs)材料共性的Mo, W基杂化沸石型咪唑框架(HZIFs)材料在二维过渡金属硫属化合物的自组装和基面活化方面受到广泛的关注。HZIFs的独特热力学和化学稳定性为合成特定结构的Mo, W基电化学功能材料带来新的机遇。
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件实验室N11组潘金波副研究员、张艳芳博士、杜世萱研究员与天普大学严琪闽教授等人合作，在二维层状材料及异质结的新奇物性方面取得重要进展。他们设计了正方形晶格结构在应力下的演化模型，通过分析二维平面结构和起伏结构在应力下可能的演化过程，提出了一个能够使材料产生负泊松比的机制，即：材料具有起伏结构，并且次近邻原子间相互作用较弱（图1）。...