石墨烯上的微小褶皱,竟产生超强电效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-08-17 20:02 | 更新时间: 2026-08-17 20:02

学科分类: 材料科学与工程 物理学 电子科学与技术 纳米科学与工程

这项研究揭示了一种调控超薄材料(仅几个原子厚)导电性的全新方法:不靠掺杂或复合,而靠精确控制材料的微观形变。研究人员聚焦于石墨烯(单层碳原子)中自然形成的纳米级褶皱,发现当褶皱曲率极高(弯曲区域小于1纳米)时,电子会向褶皱一侧偏移,形成类似微型电池的正负电荷分离——即强极化效应。团队结合高精度原子力显微镜、拉曼光谱和计算机模拟,排除了杂质、应力等干扰因素,确证这种电学响应纯粹源于几何形变(而非化学成分)。结果表明,褶皱越尖锐(而非越高),产生的电学效应越强;其极化强度比传统挠曲电材料高出10万至1000万倍。该现象早在2008年就被理论预言,此次实验首次直接证实。这意味着未来可通过设计材料表面的纳米级褶皱结构,像‘编程’一样调控其电学性能,将原本被视为缺陷的褶皱转化为功能单元,助力超薄传感器、柔性电子等应用。研究强调:材料的‘形状’本身,就是一种可调控的‘新配方’。

DOI: 10.1002/adma.202518224

标签: 原子级电学调控 挠曲电效应 石墨烯褶皱 纳米尺度曲率 超薄电子器件