聚焦电子束“打”出数千个原子级晶格缺陷

1959年，物理学家理查德·费曼提出了一个开创性问题：'如果我们能按照自己的意愿，一个一个地排列原子，会发生什么？' 这一设想代表了材料科学与纳米技术的终极目标——在原子尺度上精确设计和控制物质。过去，科学家已能用高度聚焦的电子束移动单个原子，但每次只能完成寥寥数次重排，效率极低。如今，克莱因（Klein）等人在《自然》杂志发表的研究取得突破：他们开发出一种新方法，利用电子束在短短几分钟内，即可对晶体内部成千上万个晶格位置进行可控操作，从而批量构建出预先设计的原子级缺陷图案。这类人工设计的缺陷结构并非无序损伤，而是具有特定几何排布的‘人造原子结构’，理论预测其可能展现出独特的量子效应（如局域自旋、拓扑态或单光子发射等），为未来量子器件、新型传感器和定制化功能材料开辟了新路径。