复旦 吕华良AM：通过表面单原子工程编程绝缘材料中绝缘体到金属的传输

背景：绝缘材料（如SiO₂、Al₂O₃、BN）因宽带隙和强电子局域化，长期被用作被动绝缘层，难以实现导电性能的跨越式提升。研究目的：复旦大学吕华良团队提出表面单原子工程策略，通过在绝缘材料表面锚定孤立金属原子，引入原子尺度电子结构扰动，调节局域配位环境与电子态分布，以突破绝缘体功能边界。结论：以Co单原子/SiO₂为例，该策略成功实现绝缘体向类金属输运状态的转变，同时保持基体热稳定性和化学稳定性。构建的Co单原子/SiO₂–PDMS超薄复合膜在约百微米厚度下实现>90%电磁屏蔽效率，并在300–800 K范围内性能稳定。该工作为极端环境电子器件、轻质电磁屏蔽材料提供新设计思路，挑战了传统电磁屏蔽依赖块体金属的认知。