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近日，美國(guó)羅格斯大學(xué)-新不倫瑞克分校的研究團(tuán)隊(duì)在《自然·材料》（Nature Materials）期刊宣布，成功制備出一種具有特殊電子行為的新型材料——互晶體（Intercrystals）。該發(fā)現(xiàn)不僅拓展了人類(lèi)對(duì)物質(zhì)相的認(rèn)知，更可能在量子計(jì)算、低能耗電子器件及可持續(xù)材料領(lǐng)域帶來(lái)革命性應(yīng)用。 區(qū)別于傳統(tǒng)晶體和準(zhǔn)晶體，互晶體通過(guò)將兩層石墨烯以特定角度扭轉(zhuǎn)并放置于六方氮化硼基底上制得。過(guò)程中產(chǎn)生的莫爾條紋結(jié)構(gòu)，使得電子在材料中的運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生顯著變化，從而誘發(fā)出超導(dǎo)性、磁性等常規(guī)材料中罕見(jiàn)的物理特性。值得注意的是，這種特性調(diào)控完全通過(guò)幾何結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需改變材料化學(xué)成分。 研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，這一成果得益于“扭旋電子學(xué)”這一前沿領(lǐng)域的發(fā)展。通過(guò)精確控制二維材料層間轉(zhuǎn)角，科學(xué)家能夠按需設(shè)計(jì)材料的電學(xué)特性，為功能性材料的開(kāi)發(fā)提供全新路徑。 互晶體的另一顯著優(yōu)勢(shì)在于其環(huán)境友好性與可持續(xù)性。該結(jié)構(gòu)可由碳、硼、氮等自然界中含量豐富、無(wú)毒的元素構(gòu)建，擺脫了對(duì)稀土元素的依賴，更符合綠色電子器件的未來(lái)發(fā)展需求。 應(yīng)用前景方面，互晶體有望成為構(gòu)建高效率原子傳感器、超低能耗晶體管和量子計(jì)算機(jī)核心組件的新一代材料平臺(tái)。研究人員指出，“通過(guò)原子級(jí)幾何結(jié)構(gòu)精確調(diào)控電子行為，我們或許能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電路的功能設(shè)計(jì)。” 這項(xiàng)突破不僅展示了幾何序?qū)Σ牧衔镄缘纳羁逃绊�，也�?biāo)志著人類(lèi)在材料設(shè)計(jì)領(lǐng)域正式從“化學(xué)調(diào)控”邁入了“幾何調(diào)控”的新階段 --《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
