二维材料因其在电子与光电子领域的潜力而备受关注，但许多高活性材料在空气中会迅速降解，阻碍了对其基础结构的深入研究。曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的研究人员近期取得进展，他们利用石墨烯密封技术，首次实现了对单层过渡金属二碘化物的原子分辨率成像。

过渡金属二卤化物是一类性质独特但极不稳定的材料，其预测特性适合下一代器件，然而与空气接触后的快速反应使其基本表征难以进行。该团队通过创建石墨烯封装的透射电子显微镜样品，有效保护了这些敏感材料，将其在空气中的稳定时间从数秒延长至数月。这项成果已发表于《ACS Nano》期刊。

该技术的核心源于团队此前在《自然电子学》上报道的无机印章转移方法的改进。参与技术开发的王文东博士表示：“起初，处理这些材料几乎是不可能的，因为它们暴露在空气中几秒钟就会完全损毁，传统的制备方法根本无法应用。我们的方法无需任何不必要的转移步骤即可保护样品。能够制备出不仅可以保存数小时，而且可以保存数月，并可在不同机构间进行国际转移的样品，解决了二维材料研究领域的一个主要瓶颈。”

负责成像分析的加雷斯·泰顿博士指出：“一旦我们能够制备出稳定的样品，我们就能对这些材料进行一些有趣的观察，包括识别最薄样品的广泛局部结构变化、原子缺陷动力学和边缘结构演变。”领导该项研究的罗曼·戈尔巴乔夫教授补充道：“最令我兴奋的是，这项研究开辟了以前无法触及的科学领域。我们从理论上知道，许多活性二维材料在电子学、光电子学和量子应用方面具有卓越的性能，但我们一直无法获得稳定的样品到实验室中来验证这些预测。”

石墨烯密封技术为观测各类高活性二维材料的原子结构及缺陷行为提供了通用方法。这种稳定的样品制备与成像能力，将有助于推动此类材料在未来电子、光电及量子技术中的探索与应用。

出版详情：作者：Wendong Wang等，标题：《二维过渡金属二碘化物的原子成像》，发表于：ACS Nano(2026)。期刊信息：ACS Nano、Nature Electronics