《科學》發文：我國科學家發現二維層狀MoSi2N4材料家族

中國青年報客戶端北京8月17日電（中青報•中青網記者 邱晨輝）記者今天從中國科學院金屬研究所獲悉，該所瀋陽材料科學國家研究中心先進炭材料研究部近日在新型二維材料方面取得最新研究進展，發現二維層狀MoSi2N4材料家族。相關成果論文已於近日發表於國際頂尖學術期刊《科學》。

以石墨烯為代表的二維範德華層狀材料具有獨特的電學、光學、力學、熱學等性質，在電子、光電子、能源、環境、航空航天等領域具有廣闊的應用前景。目前廣泛研究的二維層狀材料，均存在已知的三維母體材料。探索不存在已知三維母體材料的二維層狀材料，可極大拓展二維材料的物性和應用，具有重要的科學意義和實用價值。

2015年，中科院金屬所瀋陽材料科學國家研究中心任文才、成會明團隊發明了雙金屬基底化學氣相沉積（CVD）方法，製備出多種不同結構的非層狀二維過渡金屬碳化物晶體。然而受表面能約束，富含表面懸鍵的非層狀材料傾向於島狀生長，因此難以得到厚度均一的單層材料。

（圖為CVD生長二維層狀MoSi2N4，中國科學院金屬研究所供圖）

該團隊最近研究發現，在CVD生長非層狀二維氮化鉬的過程中，引入矽元素可以鈍化其表面懸鍵，從而製備出一種不存在已知母體材料的全新的二維範德華層狀材料MoSi2N4，並獲得了釐米級單層薄膜。在此基礎上，科研團隊與金屬所陳星秋研究組和孫東明研究組合作，發現單層MoSi2N4具有半導體性質和優於MoS2的理論載流子遷移率，還表現出優於MoS2等單層半導體材料的力學強度和穩定性。

科研團隊表示，該工作不僅開拓了全新的二維層狀MoSi2N4材料家族，拓展了二維材料的物性和應用，而且開闢了製備全新二維範德華層狀材料的研究方向，為獲得更多新型二維材料提供了新思路。

來源：中國青年報客戶端