晶体是科技开展的柱石，也是现代计算机、通讯、航空、激光技能等范畴不可或缺的要害资料。制备完美的晶体一般依赖于运用小晶体模板，即以“晶体种子”作为成长起点，随后原子在其外表有序堆积，逐渐构成更大的晶体，这好像制作房子，打好地基后，从下往上逐层砌砖，终究建出完好的修建。但是，这种自下而上的外表堆砌原子成长办法存在必定局限性，不只约束了晶体品种多样性，也会跟着原子数目持续不断的添加，缺点逐渐累积，从而约束了晶体质量。

　　北京大学科研团队创始一种全新的晶体制备办法，并自主命名为“晶格传质-界面成长”，这是一种从界面成长，顶着上方结构往上走的“顶蘑菇”式的成长办法，可确保每层晶体结构的快速成长和均一排布，有很大成效防止缺点的堆集，极大提高了晶体结构可控性。相关研讨效果以《多层菱方相过渡金属硫族化合物单晶的界面外延》为题日前在《科学》杂志在线宣布。

　　“使用新办法，制备出的二维晶体单层厚度仅为0.7纳米，能够用作极限标准的电子集成电路。”北京大学物理学院凝聚态物理与资料物理研讨所所长刘开辉表明，这一效果标志着我国在新式二维晶体研讨范畴取得了重要开展，为我国在集成电子和光子芯片范畴的立异开展供给了有力支撑。

　　“这是一种推翻传统晶体成长办法的晶体制备新范式。在制备进程中，原子首先在金属外表，即‘地基’上排布构成‘第一层晶体’；接着，新参加的原子经过埋在‘地基’下方的晶格，传输进入‘地基’与‘第一层晶体’之间的‘缝隙’，然后顶着上方已构成的晶体层进行成长，不断构成新的晶体层。这和自然界中许多植物的成长办法相似，就像‘顶蘑菇’相同。”刘开辉介绍，“从另一个视点来看，‘顶蘑菇’的比方也很恰当。蘑菇是经过地表下的菌丝网络罗致营养，而晶体制备，则需求经过埋在‘地基’下方且溶解到金属晶格里的原子作为‘营养’。”

　　“这种成长办法也相似于德国慕尼黑宝马大厦的制作进程：首先在地基上构建顶部楼层结构，再使用液压千斤顶将整个顶部结构逐渐推高，然后在下方逐渐制作新的楼层。”刘开辉表明，晶体制备新办法为人类解锁更多品种、更多功用、更高质量的晶体资料打开了新大门。使用这种立异办法，团队现已制备出硫化钼、硒化钼及硫硒化钼合金资料等一系列二维晶体。

　　“此外，经过‘顶蘑菇’顶出一万多层，能够让光在每一层晶体上一同‘跳集体舞’，以此来完成对光的变频操控，有望推进超薄光学芯片使用，拓宽其在光子学范畴的使用潜力。未来，科研团队将持续深入研讨，发掘‘晶格传质-界面成长’范式的更多潜力，推进其在新资料制备、新使用范畴的广泛使用。”刘开辉说。