Materials Today综述：原子级薄材料中的功能异质界面

兔兔

2020-03-31

界面通常是决定材料物理化学性质的关键因素，异质性的合理生产和工程设计以及由此产生的界面可以增强材料系统的功能。二维（2D）材料尤其如此，因为二维材料只有几个原子厚，因此对周围环境的微小扰动很敏感。2D材料及其异质结近年来得到了广泛的研究，已被修饰成催化剂、光电探测器、化学传感器、存储器、逻辑器件、单光子发射器等等。有鉴于此，宾夕法尼亚州立大学Mauricio Terrones等人综述了目前对原子级厚度硫族化合物二维系统中功能界面的理解。

本文要点：

1）研究人员讨论了界面的维度和电子结构的分类，创建二维界面的方法，表征技术和相关的挑战，界面工程在二维系统中的应用，最后展望了这一研究领域的未来发展。

2）作者指出，机器学习和其他高通量计算筛选技术可以帮助研究人员确定可能显示某种特性的材料系统和异质界面，如利用不同二维系统详尽的moiré工程来寻找特定的超导材料。

3）还需要在界面的制造方面作出更大的努力，因为这些原子特征通常是动态稳定的，而不是热力学稳定的，所以它们对可扩展的自下向上合成提出了挑战。此外，可控性和可再现性也是重要的考虑因素。对界面动力学的深入研究将有助于研究人员理解界面的作用机理或潜在失效机理。

Ethan Kahn, et al. Functional hetero-interfaces in atomically thin materials. Mater. Today 2020.

DOI: 10.1016/j.mattod.2020.02.021.

https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.02.021