继“第一届层状材料结构编辑及应用专题研讨会”成功举办之后,第二届研讨会于4月24-25日在中国科学院宁波材料所前湾园区全省数据驱动高安全能源材料及应用重点实验室如期举行。本次研讨会由黄庆研究员主持,邀请了四位在材料科学领域深具影响力的专家学者进行报告交流。
东华大学材料学院张青红教授介绍了近期课题组在Science期刊上发表的突破性研究进展:单个纤维基电子器件。报告指出,相较于传统刚性半导体元件或柔性薄膜器件等,由智能纤维编织而成的电子纺织品具有更好的透气性和柔软度,被视为理想的可穿戴设备载体。近年来,张青红教授团队以纤维电子器件作为基本单元,构建了一系列以织物服装为载体的智能交互系统,并基于团队提出的新型的人体耦合极化机制,捕获环境中的电磁能量,成功研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维,由其编织制成的智能纺织品无需依赖芯片、电池或其他电子器件便可实现发光显示、触控等人机交互功能,且具有优异的透气、透湿、耐水洗以及变形性能。这一成果为人与环境的智能交互开辟了新可能,具有广泛应用前景。
随后,北京理工大学物理学院周家东教授做了题为《低维材料创制与超常物性》的报告,本报告聚焦于新型二维材料的可控制备与性能研究。报告首先介绍了二维过渡金属硫化物的可控制备方法,通过熔盐辅助化学气相法(Molten salt assisted chemical vapor deposition)合成了40余种过渡金属硫化物,为合成大尺寸、低成本、高质量的二维过渡金属硫化物提供了一种通用手段。此外,通过降低反应势垒和增加反应控制程度不仅实现了垂直异质结构的构筑,还发现了一种二维VS2层和一维VS链阵列的范德华力周期结构,且显示出了室温反常霍尔效应。
中国科学院深圳先进技术研究院彭晶副研究员以《Size Regulation of Two-dimensional Metal Chalcogenides from Chemical Exfoliation》为报告主题,系统讲述了大尺寸单晶TMD材料的剥离和AMX2非范德华层状材料剥离的内容,指出晶格应力是控制TMD等范德华层状材料剥离的内在因素,阐明了主客体相互作用对剥离结构尤其是尺寸的影响,而非范德华材料体系也可以表现出类似于范德华层状材料的奇特性质,并可以通过电化学插层、刻蚀制备不同奇偶数厚度的层状材料,且这些材料展现出了极具吸引力的物理化学性质,例如层厚度可以显著影响磁输运性质,同时获得铁磁性和反铁磁性的材料。
最后,华东理工大学材料学院张良柱副研究员讲解了近期在Nature期刊上发表的二维过渡金属碲化物材料可控制备的工作。该工作通过硼氢化锂高温固相反应降低插层反应的活化能,实现了一大类二维材料的安全、高效、快速的插层剥离,并可以实现百克级别的大规模生产。该类剥离的二维材料在高性能量子器件、微型超级电容器、先进电池、能源催化、电磁屏蔽、复合材料等领域具有重要的应用潜力。
四位专家为实验室的员工和研究生们带来了精彩的学术盛宴,激发了热烈的讨论和深入的思考,不仅拓宽了研究生的学术视野,也为他们的研究工作带来了宝贵的启示。实验室将继续邀请国内外顶尖科研学者做前沿研究报告,助力实验室“层状材料结构编辑”重点方向的发展。
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