范德華異質(zhì)結(jié)是一種二維層狀材料，具有結(jié)構(gòu)多樣性、電子多樣性和力學(xué)多樣性，兼具高門控性、高載流子收集率及強(qiáng)柵極響應(yīng)能力等獨(dú)特的功能性。這為功能器件的設(shè)計提供了新思路，在能源、電子、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。雖然材料的非均質(zhì)性帶來了奇特的功能性，但是這種非均質(zhì)性也給材料的合成、規(guī)模化生產(chǎn)帶來極大的困難，同時也給力學(xué)工作者帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。 
　　近期，中國科學(xué)院力學(xué)研究所非線性力學(xué)國家重點實驗室趙亞溥團(tuán)隊在范德華異質(zhì)結(jié)的剝離(圖1)、合成等力學(xué)行為研究方面取得新進(jìn)展。從第一性原理到分子動力學(xué)，自下而上研究了范德華異質(zhì)結(jié)中晶格錯配及剝離力學(xué)過程，闡明了剝離過程的三個階段，相關(guān)研究成果發(fā)表在力學(xué)期刊Extreme Mechanics Letters上。論文的第一作者為力學(xué)所博士林巋。
　　傳統(tǒng)的剝離理論模型只適用于穩(wěn)定剝離階段，而該研究所建立的理論可以描述從初始不穩(wěn)定到穩(wěn)定剝離結(jié)束的整個過程；首次提出了一個新的特征長度，并命名為“彈性-剝離長度”；在剝離理論中體現(xiàn)了Hamaker常數(shù)作為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)向介觀力學(xué)過渡的能量標(biāo)桿作用。該項研究從原子尺度揭示了層狀材料的剝離機(jī)制，對于范德華異質(zhì)結(jié)的合成有重大指導(dǎo)意義。
　　最近，Science China Technological Sciences 期刊專門邀請趙亞溥撰寫了有關(guān)范德華力在從連續(xù)介質(zhì)力學(xué)到介觀力學(xué)過渡中所起關(guān)鍵作用的評述文章，總結(jié)并建議了與Hamaker常數(shù)相關(guān)的新特征尺度。
　　以上研究工作獲得國家自然科學(xué)基金委員會與金磚國家科技和創(chuàng)新框架計劃合作研究項目、中科院B類先導(dǎo)專項的支持。
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　　圖：范德華異質(zhì)結(jié) (graphene/MoS2) 及其剝離模型