三个月两登《自然》！他们在材料世界里“叠乐高”

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金秋九月，是丰收的季节。来自南方科技大学物理系、粤港澳大湾区量子科学中心的林君浩团队迎来了好消息。

他们与南京大学物理学院、固体微结构国家重点实验室高力波团队的最新合作成果在9月6日成功在《自然》上发表，揭示了他们在二维范德华超导异质结的晶圆级生长及其机理研究方面取得的突破性进展。

这是林君浩团队在不到三个月时间内的又一篇《自然》。就在6月，《自然》刊登了林君浩团队与合作团队在高熵合金纳米颗粒方面的最新成果。

在林君浩看来，一系列突破性成果频繁涌现，是作为科研工作者一个厚积薄发的过程，也是一个水到渠成的结果。“其中有重复的枯燥，有等待的忐忑，也有收获的喜悦。探寻未知世界的好奇心，会带我们走向更远的地方，这便是科研的乐趣。”

在材料世界里“叠乐高”

一直以来，二维超导异质结中的二维超导材料层，如二硒化铌等，由于结构不稳定，很难在二维异质结中直接通过生长集成，是二维范德华超导异质结大规模制备的关键难题。

为了克服这一难题，林君浩团队与合作团队在9月份的《自然》中，提出了一种全新的“高温到低温”的二维材料逐层生长策略。研究团队通过巧妙设计二维异质结中每一层的生长环境，使其生长温度均低于前序层，实现了高质量的可控多层范德华超导异质结晶圆级生长。

这一方法能够精确地控制二维超导体材料的层数，并通过球差电镜表征证实了多层体系的高质量堆叠结构。

“如果把三维材料比作一个盒子，那么二维材料就是把这个盒子压到像一张纸一样扁。在三维材料到二维材料的变化过程中，大多数材料是不稳定的。我们的工作其实是开发了一种新技术，实现了二维超导材料的稳定生长，并在晶元上生长到非常大面积的尺寸。”林君浩解释道。