揭秘范德华材料层间重构相变：为先进技术定制结构相变的关键突破

范德华材料（Van der Waals materials）结构多态性丰富，物理性质独特。为探究其相变动力学等难题，研究人员利用可控电流驱动相变和原位扫描透射电子显微镜，研究层状 In2Se3的 2H-α 到 2H-β 转变，发现独特相变路径及不对称传播现象，为先进技术设计相变提供关键见解。

　　范德华材料展现出具有不同物理性质的丰富结构多晶型。从原子层面理解相变动力学、传播路径以及相关物理性质的演变，对于挖掘其在实际技术中的潜力至关重要。然而，由于原子分辨率、视野和成像帧率之间存在固有的权衡，直接观察快速相变过程从根本上具有挑战性。在这里，研究人员利用可控的电流驱动相变，并运用原位扫描透射电子显微镜（in situ scanning transmission electron microscopy），来观察层状 In₂Se₃在 2H-α 到 2H-β 转变过程中的动态原子重排。研究人员发现了一种独特的层内分裂（解链）和层间重构（拉链式结合）路径，该路径由能量级联机制驱动，通过范德华间隙形成的化学键促进共价层中的化学键断裂。研究人员还观察到与电流方向相关的不对称相变传播，并将其归因于异相界面处珀尔帖效应（Peltier effect）引起的温度分布。这些发现为在先进技术中设计特定的结构相变提供了至关重要的见解。