科学家“拧一拧”晶体层,从内部改造物质

作者: aeks | 发布时间: 2026-08-04 00:02 | 更新时间: 2026-08-04 00:02

学科分类: 化学工程与技术 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术

科学家“拧一拧”晶体层,从内部改造物质
科学家“拧一拧”晶体层,从内部改造物质

扭电子学(Twistronics)原本研究的是:将两层二维材料相对旋转一个微小角度,就能显著改变其电子特性——比如产生超导或绝缘态。过去这类研究主要依赖石墨烯等靠微弱范德华力结合的超薄材料。本研究首次将这一思路拓展到氧化物材料上:研究人员用钠铌酸盐(NaNbO₃)晶体膜作为模型,先在膜边缘刻制光学标记点,再通过显微操作精准控制两层膜的旋转角度;随后采用特制退火工艺,在层间形成牢固的化学键(而非以往的弱物理作用力)。同步辐射X射线衍射显示,这种强键合不仅把两层‘粘牢’,还会使界面处的原子晶格发生渐进式扭曲,并改变材料的相结构和畴组态。这意味着,扭转不仅能调控电子行为,还能主动‘重塑’材料内部原子排列。由于该方法可制备大面积、高结晶度的氧化物莫尔超晶格,且易于转移到不同基底上,因此具备实际器件应用潜力。研究团队指出,该技术可推广至多种复杂氧化物,为按需定制功能(如传感、存储、低功耗芯片)的氧化物电子学开辟了新平台。

DOI: 10.1021/acsnano.6c04794

标签: 强化学键合 晶格扭曲 氧化物异质结 莫尔超晶格