这项由中科院物理所张广宇团队在2026中关村论坛发布的成果，核心在于用“物理锻造”思维解决了金属无法做薄的难题，将金属从“块状”推向了“原子级薄膜”的新维度。 技术核心：范德华挤压 传统金属键极强，做薄后极易氧化或团聚。该团队独创的“范德华挤压技术”（Van der Waals exfoliation）流程如下： 1. 压砧：利用两片原子级平整的单层二硫化钼（MoS₂）作为“模具”。 2. 熔融：将铋（Bi）、锡（Sn）、铅（Pb）等金属加热至熔融状态。 3. 挤压：在高温高压下（约150 MPa），液态金属被挤压成单原子层（埃米级，约头发丝的1/200,000），并被MoS₂上下封装保护。 这种“三明治”结构让二维金属在空气中能稳定存在超过1年，解决了非层状金属的稳定性世界难题。 颠覆性物理特性 - 超高导电：单层铋室温电导率约 9.0 \times 10^6 S/m，比块体铋高出一个数量级，是理想的超低电阻互联材料。 - 栅压调控：单层铋电阻可通过栅极电压调节约35%（块体金属通常<1%），这意味着金属开始具备类似半导体的“开关”特性。 - 透明柔性：原子级厚度使其兼具高透光率与机械柔韧性，打破了金属“不透明”的刻板印象。 具体应用场景与案例 超微型低功耗晶体管 - 全金属逻辑器件：利用二维金属的高电导和栅压效应，可制造全金属晶体管。相比硅基器件，它无需半导体沟道，电子传输路径极短，能大幅降低功耗并提升开关速度。 - 案例：在实验室中，基于单层铋的器件已实现逻辑“0”和“1”的切换，未来可用于构建超紧凑、低热耗的纳米芯片核心逻辑单元。 下一代透明显示 - 柔性电极：传统ITO（氧化铟锡）电极脆性大、成本高。二维金属（如锡、铟）具备高导电、高透明且极柔韧的特性，是柔性OLED屏幕的理想电极材料。 - 案例：在柔性衬底（如PET）上集成二维金属网格，可制造出可反复折叠、卷曲的透明触摸屏，且不会出现ITO常见的裂纹导致失效。 高频/量子电子器件 - 太赫兹器件：二维金属极高的电子迁移率和原子级厚度，使其对高频信号响应极快，可用于制造太赫兹（THz）频段的探测器或调制器。 - 量子比特互联：在极低温下，二维金属展现出非线性霍尔效应等量子特性，可作为超导量子比特之间的低损耗互联线，提升量子计算机的相干时间。 这项技术目前处于从实验室向产业转化的关键阶段，主要挑战在于大尺寸晶圆级制备工艺的优化。 AI生成，（工具：夸克，腾讯元宝）配图是AI生成的，（工具：混元）