二維材料如何改變世界——《中國激光》「二維光電材料與器件」專題帶你去了解

當今世界科技發展迅猛，一日千里。石墨烯從被發現到應用於可摺疊式顯示屏以及新能源電池等只僅僅間隔了十餘年時間。隨著石墨烯的發現及其奇異特性的不斷挖掘，二維材料開始進入人們的視野，其涵蓋了石墨烯、拓撲絕緣體、過渡族金屬硫化物、黑磷、銻烯、鉍烯等幾十種不同的層狀材料，並引起越來越多的關注。

二維材料領域國際競爭異常劇烈，原創性成果不斷湧現。國際上最近相繼發現了二維磁體、二維鍺烯以及二維半導體材料一氧化錫等新型二維材料，將有助於研製新型存儲器、設計量子計算機，為推動科技的發展做出巨大的貢獻。

石墨烯（左）、黑磷（右）結構圖

新一代「夢幻材料」

二維材料作為一類具有奇特光電子特性的材料，有納米尺度材料所具有的表面效應、小尺度效應以及量子效應等引發了許多神奇的效應，如：可調控的光電屬性、超寬的工作帶寬、較高的電子遷移率、較低的光散射損耗、較高的熱導係數以及半導體工藝可兼容性等優點，這些都是宏觀尺度材料所不具備的特性。因此，在光學工程、激光技術、電子晶元、生物工程等諸多領域有廣闊的應用前景，被科學界和工業界譽為新一代的「夢幻材料」。

二維光電材料可以採用「自上而下」的方法製備，如機械剝離法、液相剝離法、水熱插層法、激光減薄法、低能球磨-超聲法、微波輻射等，也可以採用「自下而上」的分子束外延生長法、水熱生長法、氣-液-固生長法、熱蒸發法、多元醇法、化學氣相沉積法、物理氣相沉積法等多種製備方法獲得多層、少層、單層結構的納米片、量子點等結構形態。

機械剝離法製備石墨烯的簡要流程

和《中國激光》攜手努力

我國在二維光電材料研究領域已形成自己鮮明的特色，成為不可忽視的力量，並在大尺寸高質量二維材料合成等方面取得了突出成果，在國際上產生了重要影響。

在這發展的重要時期，《中國激光》推出「二維光電材料與器件」專題，期望匯聚我國在相關領域的研究成果和最新進展，得到本領域國內專家學者的積極響應。本專題共收集24篇論文，其中包括8篇特邀綜述，15篇研究論文，涵蓋了二維光電材料的製備和調控技術，二維材料的光電、非線性光學、光敏、氣敏等特性以及相關光電子器件和應用等相當豐富的內容，由國內有影響力的科研團隊撰寫，反映了本領域最新的研究成果和研究進展。

感謝各位給本專題提供高水平文章的專家的大力支持，以及評閱論文的審稿專家的辛勤付出。相信本專題將會有力地推動二維光電材料與器件向更快更好的方向發展，給讀者帶來耳目一新的感受。各位學者，與中國激光攜手，來看看二維材料是如何改變世界的吧！

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