缺陷在材料中不可避免,对材料结构、变形和物性等有显著影响,一直是力学、材料等领域的重要研究对象。以石墨烯等为代表的二维材料只有原子级厚度；其缺陷局域在严格的二维空间中,且完全暴露于材料表面,导致缺陷结构和功能性与宏观材料情况截然不同。本报告将介绍课题组在低维材料缺陷的结构和功能方面的研究进展。首先,发现二维硫化钼的位错具有充实的磁性,形成的一维晶界具有铁磁性自旋序,与石墨烯和氮化硼中的位错没有磁性截然不同。因此,单层硫化钼经变形产生位错后即可变为富有前景的二维磁性半导体,为诠释半导体纳米材料的力磁耦合提供了难得的范例。针对石墨烯晶界形状的多样性,解析发现石墨烯晶界的形状是由晶畴的对称性控制；在晶畴不对称情况下,弯曲型晶界通过局部的对称性降低能量,比直线型晶界更稳定,所得结构与先前发表于Nature 的实验结果(469,389,2010)一致；此外,弯曲型晶界具有更高的拉伸强度和一律的半导体电输运性质。以上结果揭示了低维材料缺陷丰富的物理力学行为和良好的应用前景。