陳根：2D材料交叉處，觀察到被修正的能量景觀_風聞

文/陳根

維度（Dimension），又稱為維數，是數學中獨立參數的數目。在物理學和哲學領域內，其是獨立的時空座標的數目。一直以來，無論是科學上的探索，還是文學上的創作，維度都是人們感興趣的話題。

1884年，Edwin Abbott創作了小説《Flatland: A Romance in Many Dimensions（平面國）》。他在作品中想象了一個只存在於二維空間的世界，那裏的所有生物都是二維的幾何圖形。

作者化身為平面國裏的居民正方形——方先生，通過對平面國生活環境、居民構成、辨識方法、生存規則的描述，實現了二維的虛幻與清晰概念的現實對接，讓讀者清清楚楚地瞭解了虛擬的二維世界的本質。

**現代2D由單原子層組成，雖然電子可以在二維中移動，但它們在第三維的運動則會受到限制。**由於這種“擠壓”，2D材料增強了光學和電子性能，在能源、通信、成像和量子計算等領域的下一代超薄器件顯示出巨大前景。

通常情況下，對於所有這些應用，2D都被設想成平放排列。然而，這些材料非常薄**，強度較差。所以，當它們被照亮時，光能跟它們相互作用的厚度有限，這就限制了它們的用途**。為了克服這個缺點，研究人員開始尋找將2D材料摺疊成複雜的3D形狀的方法。

最近，英國巴斯大學的物理學家在二維材料的交叉處觀察到了經過修改的能量景觀。這樣一個世界的物理性質類似於現代2D材料，如石墨烯和過渡金屬二硫屬化合物，包括二硫化鎢(WS2)、二硫化鎢(WSe2)、二硫化鉬(MoS2)和二硫化鉬(MoSe2)等。

其中，科學家們找到了一種將WS2 2D薄片轉變為一個3D結構的方法。這種特殊的3D排列被稱為“納米網”——一種由密密麻麻、隨機分佈的堆疊組成的網狀網絡，包含扭曲或融合的WS2薄片。

納米網具有非常強的非線性光學特性**，能有效地將一種激光顏色轉換為另一種顏色。在製造技術上，其也較為容易實現。此外，它還提供了可調節的材料屬性以滿足未來應用的需求****。**

為了揭示修改後的能量景觀，科學家們設計了新的表徵方法，未來，期待將這些方法應用到其他材料上，創造出更多造福人類的產品。