摘要: 改变材料尺寸(维度和尺度)已经成为调控材料性能的重要手段。例如，2010年诺贝尔物理学奖和2023年诺贝尔化学奖分别授予二维材料和胶体量子点领域的开创性工作，凸显了材料维度和尺度的重要性。材料本征状态对于材料性能同样至关重要。所谓本征状态要求材料内部和表面均为本征状态，内部包括单晶结构、无缺陷、无掺杂等，表面包括完全裸露、无配体、无官能化等。例如，机械剥离方法制备的单层石墨烯为典型的本征状态二维材料，其性能与理论预测(最高性能)最为接近。相对于内部晶格，表面晶格处于非对称环境，而且为非平衡状态(晶格破缺、悬挂键、不饱和键、动态变化等)。这里所说内部晶格为完美晶格，表面晶格为破缺晶格。对单层石墨烯(二维材料)而言，表面晶格为完美晶格，边缘晶格为破缺晶格。破缺晶格与完美晶格代表着不同的研究对象，二者互为补充，缺一不可。然而，完美晶格是人们普遍追求的目标，破缺晶格则处于相对冷落的境地。破缺晶格往往是晶格非平衡态或电子(相对)自由态，能态较高，活性较大，类似于(固体物理)激发态或(化学反应)过渡态，具有重要研究意义与应用价值。