二维（2D）材料和相关的范德华（vdW）异质结构提供了极大的灵活性，可以逐层集成超出传统的晶格匹配要求限制的不同原子层层机械重堆或顺序合成。
然而，到目前为止，探索的二维vdW异质结构通常仅限于具有少量的相对简单的异质结构。如何构建稳定的、具有更多嵌段单元的高阶vdW超晶格，仍然是一个巨大的挑战。
获悉，3月17日，湖南大学段曦东教授和加利福尼亚大学洛杉矶分校段镶锋教授，合作在Nature上在线发表了题为”High-order superlattices by rolling up van der Waals heterostructures“的研究论文，针对上述问题，提出了一种通过汇总vdW异质结构来实现高阶vdW超晶格的简单方法。
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值得一提的是，早在2017年，段曦东教授和段镶锋教授就为湖南大学带来了第1篇Science；去年3月，两人合作发表了1篇Nature，报道了一种可利用金属性过渡金属硫化物和半导体性过渡金属硫化物，制备2D范德瓦尔斯异质结构阵列的通用合成方法。
这是两人合作发表的第3篇CNS，让我们一起来看看具体研究结果吧~
生产高阶vdW超晶格并非不可能
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▲利用roll-up策略制备vdW超晶格的制备流程示意图
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▲SnS2/WSe2异质双层和高阶SnS2/WSe2 vdW超晶格的结构表征
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▲SnS2/WSe2卷起vdW超晶格的电输运和磁输运性质
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▲多维度、多尺寸vdW超晶格的制备
他们的研究表明：
1. 毛细作用力驱动的卷绕过程可用于从生长基质上剥离合成的SnS2/WSe2 vdW异质结构，并产生具有交替的WSe2和SnS2单层的SnS2/WSe2卷绕，从而形成高阶SnS2/WSe2 vdW超晶格。
2. 扫描透射电子显微镜（STEM）和能量色散X射线光谱学（EDS）元素映射研究表明，所得vdW超晶格中具有原子清晰界面的原子组成的高度周期性调制。
3. 电输运研究表明，在vdW超晶格中，电导率从2D到1D都有很大的提高，并且电导率随角度的变化呈线性变化。
4. 可以扩展此策略以创建各种2D/2D vdW超晶格，更复杂的2D/2D/2D vdW超晶格以及其他2D材料(包括三维(3D)薄膜材料和1D纳米线)以生成混合尺寸vdW超晶格，例如3D/2D，3D/2D/2D，1D/2D和1D/3D/2D vdW超晶格。
这项研究证明了生产具有广泛变化的材料成分、尺寸、手性和拓扑结构的高阶vdW超晶格的通用方法，并为基础研究和技术应用定义了丰富的材料平台。
