原子层厚的二维（2D）金属可能是下一代量子和光电设备中的关键组成部分。但是，必须稳定2D金属以防止环境破坏，并以晶圆级集成到异质结构器件中。碳化硅和外延石墨烯之间的高能界面为稳定各种2D金属提供了有效的框架。
有鉴于此，宾夕法尼亚州立大学的 Joshua A. Robinson在外延石墨烯和碳化硅的界面处合成了稳定的大面积，环境稳定的单晶二维镓，铟和锡。
本文要点：
1）先在6H-SiC（0001）上生长单层EG，然后暴露于氧等离子体中使EG层中产生缺陷。随后将EG / SiC的EG面朝下放入坩埚中，Ga，Sn和In等金属前驱物放在EG面下方，并一起加热至700-800 oC。气化的金属通过EG缺陷扩散，到达EG / SiC界面，得到原子层厚的的半范德华金属。
2）二维金属在下面与SiC通过共价键结合，但与石墨烯覆盖层之间存在非键界面；也就是说，它们是“半范德华”金属，其键合特性具有很强的内部梯度。上层石墨烯层不仅有助于限制2D金属，而且还起到了防止超薄非贵金属氧化的密封作用。
3）这些非中心对称的二维金属为超导器件，拓扑现象和先进的光电性能提供了诱人的机会。例如，所报道的2DGa是一种超导体，它结合了六个强耦合的Ga衍生的电子袋和一个接近石墨烯外层的Dirac点的大的近似自由电子的费米表面。
4）以前Au可以说是唯一对环境稳定的元素金属，但在EG和SiC的界面处可以实现包含单晶，金属元素和超导体的空气稳定的2D异质结构，为稳定3D金属及其合金的各种具有潜在的特性的2D同素异形体打开了大门。以上这些新颖的材料都可以纳入下一代量子，光子和电子应用的高级多组分异质结构中。
NatalieBriggs et al Atomically thin half-van der Waals metals enabled byconfinement heteroepitaxy. Nat. Mater. (2020)
DOI:10.1038/s41563-020-0631-x
https://www.nature.com/articles/s41563-020-0631-x
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