南京大学和南方科技大学联合研究团队在《自然》杂志上发表了一项突破性研究成果，他们成功制备出27种二组元、15种三组元、5种四组元、3种五组元二维材料范德华异质结。这些异质结具有稳定的结构和可控的层数，并且组元层间具有干净且平整的界面。
二维范德华异质结是一种灵活的材料组合方式，可以不依赖于化学键和晶格匹配度地将多种材料堆叠组装在一起。由于其潜力，二维范德华异质结受到了广泛关注，特别是作为探索新物理现象和实现多功能器件的重要材料组合方式。
其中，二维超导材料范德华异质结的可控制备对于实现超导量子元件的应用至关重要。然而，由于二维超导材料对环境敏感，很难将晶圆级二维超导材料完整地堆叠成范德华异质结，这限制了超导量子元件的发展。
为了解决这一问题，南京大学高力波教授课题组提出了一种新的“由高到低”生长策略。他们发现通过逐层堆叠温度依次递减的二维材料可以实现逐层堆叠生长范德华异质结，并且成功制备了二维超导材料范德华异质结薄膜，保持了二维超导材料的超导性能不变。
研究团队还实现了异质结薄膜的直接图案化生长，并且对生长基体不存在依赖性。通过扫描透射电子显微镜的剖面观测，他们发现这些堆垛生长的二维超导材料范德华异质结具有清晰的范德华界面和完整的原子结构。
这项研究的成功制备为后续物性研究和器件制造提供了丰富的超导异质结材料库和有效的制备方法。该成果对于推动二维材料范德华异质结的应用具有重要意义。
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