为了拓展二维(2D)材料的前沿领域,必须系统识别具有强层间结合的非范德华(non-vdW)分层结构。虽然基于原子距离的传统算法有效识别了vdW材料,但由于其固有的键合复杂性,当应用于化学键合的非vdW系统时,它们受到了很大限制。为此,吉林大学邹晓新、陈辉引入了一种结构模块化范式,通过从强键合晶体中去除特定元素,从残余原子中构建人工子结构,解决了维度识别的挑战。
本文要点:
1) 结合vdW晶格的适当层识别算法,该方法揭示了30147种三元化合物中的8889个2D材料,其中80.6%无法通过传统层检测方法检测到。这些发现表明,非vdW层状固体明显多于vdW对应物(1383),突显了二维材料探索的巨大化学空间。
2) 15312种三元氧化物的高通量热力学筛选确定了1083种化学稳定的2D材料,这些材料可以通过质子交换辅助方法剥离。作者对15个实验报道的2D氧化物纳米片进行了验证,以及从非vdW Na2RuO3晶体中合成了超薄HxRuO3纳米片,证实了该方法的可靠性和预测强度。

Mingcheng Zhang et.al Beyond van der Waals: Modular Identification of 2D Materials in Strongly Bonded Layered Crystals Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202516076
https://doi.org/10.1002/anie.202516076
















