'對量子發展具有重要意義的石墨烯摺疊被我國科學家攻克'

神奇材料石墨烯是當前最薄、最堅硬的納米材料，簡單說，它是從石墨中剝離出來的由一層碳原子構成的二維晶體。在材料科學界流傳著這樣一種說法，如果說20世紀是硅的世紀，那麼石墨烯則開創了21世紀的新材料紀元。

近日，中科院物理所高鴻鈞研究團隊的陳輝博士等人在世界上首次實現了原子級精準控制的石墨烯摺疊。這是目前世界上最小尺寸的石墨烯摺疊。相關成果日前發表在《科學》雜誌上。首次實現原子級石墨烯可控摺疊。

掃描探針效果示意圖。 中科院物理所供圖

這是我國科學家借鑑民間的“摺紙術”實現了對石墨烯納米結構的操控。

探索新型底維碳納米材料以及其新奇物性是世界前沿的科學問題之一，對於這些的相關研究就曾拿過兩次諾貝爾獎。現在在單原子層次上精準構築和調控基於石墨烯的低維碳納米結構依然存在很大的挑戰，但經過研究通關，我國科學院物理研究所的團隊首次實現該結構的原子級精準、按需定製可控摺疊，構建出一個新型的準三維石墨烯納米結構。

需要強調的是，對於此技術，我國科學院團隊通過掃探針操控技術實現了5點，一是石墨烯納米結構的原子級精準摺疊與拆解，二是同一方石墨烯結構沿任意方向反覆摺疊，三是摺疊的角度可調旋轉堆垛的雙層石墨烯納米結構，四是準一維碳納米管納米結構的構築，五是雙晶石墨烯納米結構的可控摺疊以及其異質的構築。

陳輝說，基於這種原子級精準的“摺紙術”，還可以摺疊其他新型二維原子晶體材料和複雜的疊層結構，進而製備出功能納米結構及其量子器件，研究其新奇物理現象。這項研究對構築量子材料和量子器件（機器）具有重要的科學與技術上的意義。

中國科學院院高鴻鈞表示，“摺疊以後，這些新型的二維原子晶體材料有可能由沒有超異特性變成有超導特性，沒有磁性可以變成有磁性，利用這些特徵變化去構造功能的量子器件，對未來的應有將會很有意義，比如量子計算等等。

願我國科技發展蒸蒸日上！