提到手撕，你能想到的是什么？如果你是一个吃货，或许会想到手撕包菜，手撕鸡，手撕羊肉。如果你爱看抗日神剧，或许你会想到手撕xx。如果你还心里放不下那个曾经爱过的他（或她），或许你会想到手撕前男（女）友。但今天小编给大家讲的这个更加高大上，“手撕”Nature子刊，这次撕的不是羊肉也不是前女友，而是原子级厚度的二维原子晶体，让你撕到四肢无力。
层状材料对于科学家来讲，也存在一种“越薄越好”定理，层状材料在减薄到单层以后会出现许多不同于块体材料的特性，因此获得单层和薄层的高质量样品对于科研汪来说太重要了。在众多的二维材料制备手段中，机械解理技术不仅帮助Geim大叔成功收获了诺贝尔物理学奖，也是每个二维材料研究者们的入门技能包。这种方法制备的样品缺陷少、质量高，是研究二维材料本征物理性质最理想的体系。
但同样也存在制备效率低，样品尺寸小等多种不足。
近日，中国科学院物理研究所的科研人员与中国人民大学、内布拉斯加林肯大学的研究人员合作，发展了一种普适性的机械解理技术，可以制备出大面积高质量的二维材料。中国人民大学的季威教授从理论层面给出了机械解理过程中制约解理效率和样品面积最重要的因素，也就是层状材料与基底的相互作用能。
层状材料层间的相互作用形式并非直接形成化学键，而是由两层材料内部的电荷涨落导致的层间静电吸引和层间波函数交叠导致的泡利排斥共同作用。层状材料之间就好比用一个个的小手拉着，堆叠成为三维的层状晶体。要想将层状材料解理开非常容易，但是如果想将它们解理到单层就是一个诺奖级的工作了。
不同的层状材料与各种固体表面的相互作用存在很大的差别，要想通过解理获得单层的二维材料必须使得基底的表面与层状材料的相互作用大于层状材料层间的相互作用。理论计算结果表明，如果层状材料的单层最外层元素含有五、六、七主族（氧化物除外），这类层状材料与金可以形成准共价键，而层状材料层间相互作用远小于准共价键的强度，因此可以利用金作为解理的媒介，高效的制备出大面积高质量的二维材料。
中科院物理所的研究人员在实验上成功解理出了40种大面积二维材料体系，单层样品的尺寸达到毫米量级，使得之前难以开展的研究成为了可能，克服了小尺寸样品在测量和表征中的不足。
这一工作的创新点主要集中在以下四个方面：从理论层面给出了机械解理过程中制约解理效率和样品尺寸的核心科学问题，指出了层状材料与基底间的准共价键是优化解理工艺的关键；高效解理出了40种大面积二维材料，未来可以拓展到更多二维材料体系；通过调节金膜的厚度，可以实现基底导电性的调控。对于器件和光学测量，可以将二维材料解理在绝缘的金膜上；对于STM和ARPES等测量手段，可以通过增加金膜厚度，实现基底的导电。
发展了悬空和异质结样品的制备工艺。目前研究人员仅解理的40种大面积二维材料，未来还有成百上千种层状材料体系等着大家来撕，是不是在摩拳擦掌，跃跃欲试啊。你还犹豫什么，快来物理所吧，物理所和人民大学的夏令营也在等着你哦~