新加坡科技设计大学研究团队在《纳米快报》发表研究，揭示了压力驱动二维铋材料金属性转变的机制。该研究发现对埃级厚度的二维铋材料施加轻微压力，可使其从半导体特性转变为金属导电状态，这一二维材料新特性为纳米电子器件开发提供了新思路。

研究团队通过密度泛函理论模拟发现，当单层铋被周围材料压缩时，其原子结构会从起伏状重新排列为完全平坦的构型。新加坡科技设计大学博士后研究员王淑华博士表示："一旦铋片变得完全平坦，电子态就会重叠，材料就会突然像金属一样导电。这种转变完全是由机械压力驱动的。"这一发现解释了2025年《自然》杂志报道的实验现象，即夹在二硫化钼层间的铋表现出与理论预测相反的金属特性。

研究人员进一步构建了MoS₂-Bi-MoS₂三层异质结构模型，发现其中存在层选择性欧姆接触现象。该二维材料异质结构显示，一层二硫化钼与金属铋形成低电阻接触，而另一层则形成高电阻势垒。通过施加垂直电场，可以实现欧姆接触在层间的可控切换。

项目负责人Yee Sin Ang助理教授指出："在MoS₂-Bi-MoS₂三层异质结构中，我们只需调节电场即可重新配置电流的流动方向。这意味着同一器件无需任何物理重新布线即可执行多种功能。这是迈向可重新编程、节能纳米电子技术的关键一步。"

这项关于二维材料新特性的研究为解决超薄晶体管集成挑战提供了可行方案。通过机械压力或电场调控二维材料接触特性的能力，为开发柔性低功耗电子器件开辟了新的技术路径。二维铋材料的金属性转变机制展示了二维材料在可重构纳米电子领域的应用潜力。

更多信息： Shuhua Wang 等，压力驱动的埃级厚度二维铋金属性及与 MoS2 的层选择性欧姆接触， Nano Letters (2025)。期刊信息： Nano Letters 、 Nature