综述：金属烯：埃（Angstrom）尺度上的二维金属

《Advanced Materials》：Metallene: ?ngstr?m-Scale 2D Metals

二维金属（metallenes）通过原子级厚度结构实现金属键特性，量子限制效应赋予其超高载流子迁移率和可调等离子共振，表面活性位点为催化、光电子等应用提供平台。本文系统综述metallenes的合成化学、低维结构表征及结构-功能关联，建立区分真单层金属与准二维纳米片的严格标准，评估先进制备工艺的规模化潜力，并探讨掺杂、异质结构建等工程策略对性能优化的机制，最后指出材料稳定性、合成精度、动态结构关联及器件集成等挑战。

　　

摘要

原子级薄的二维金属（也称为金属烯）是一类独特的二维材料，在这种材料中，金属键在埃（?ngstr?m）尺度上得以保持。量子限制效应赋予了它们极高的载流子迁移率、可调的等离子体共振特性，以及由低配位活性位点组成的暴露表面。虽然“二维金属”历史上涵盖了多种金属纳米结构，但最近的突破使得能够分离出结构明确、具有环境稳定性和量子限制特性的金属烯，这些特性在其块状对应物中是不存在的。本综述全面概述了金属烯的研究，重点介绍了它们的合成化学、低维特性以及结构-功能关系。这一统一的框架为催化、等离子体学、电子学和生物医学应用中的合理设计提供了跨学科的见解。首先，建立了严格的标准来区分真正的单层金属和准二维纳米片，强调了键合各向异性、晶格连续性和光谱特征。随后，对先进的制备策略进行了可扩展性和技术成熟度的评估。接着，探讨了包括掺杂、分层异质结构调控以及缺陷/相/应变调制在内的工程工具箱，这些方法可以优化这些内在特性，并将其转化为在多种应用中的卓越性能。最后，指出了当前面临的挑战，如热力学亚稳性、合成精度有限、动态结构-功能关系不明确以及器件集成问题，并提出了旨在加速金属烯合理设计和实际应用的研究方向。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。