新闻网讯(通讯员化苑)9月8日,《先进材料》(Advanced Materials)以综述论文(Review)的形式,在线发表了我校化学与分子科学学院付磊教授/高等研究院丁一然特聘副研究员关于“原子制造”的长篇综述。
武汉大学为第一署名单位,付磊教授为通讯作者,丁一然特聘副研究员、博士研究生汪晨阳为共同第一作者。该项研究得到国家自然科学基金委杰出青年科学基金项目的资助。
原子是物质最小的构筑基元,实现原子级精准制造(原子制造)能以最大的精度定制材料的结构和性质。这些具有原子级精度的材料是高效能源存储和转换器件、磁性和拓扑纳米组件、下一代半导体等的基本构件。原子制造提出了一种新的制造范式,即以原子为基本单元,直接操纵单个原子,通过控制原子之间的相互作用,精确调控原子的化学环境,从而诱导原子定向排列、反应、组装,最终实现材料的精准合成和按需定制。
在这篇综述中,作者系统回顾了原子制造的发展历程和里程碑式的突破,阐明了自下而上的原子制造方法对构筑具有原子级精度的新结构、新器件的必要性与先进性。文章介绍了原子操纵、原子编程、原子外延、原子限域和原子组装五种原子制造方法。在此基础上,全面剖析了原子制造在能源转换与存储、量子信息技术和光电子器件领域中的应用。最后,对原子制造技术面临的挑战和未来发展方向进行了展望。提出未来应探索可批量制造产品、更易操作的原子制造方法,深入理解原子制造机制与内涵,发展有关原子制造的理论计算与模拟方法,筛选稳定的具有原子级精度的材料,利用原子制造构筑具有新奇结构的材料和器件,发展将这些原子制造的产品整合到工业化生产中的技术,真正地实现原子制造工业化。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306689
付磊课题组链接:https://leifu.whu.edu.cn/
(编辑:肖珊)