中国科学家实现原子级石墨烯可控折叠 系世界上最小尺寸的石墨烯折叠
编辑：江树人 2019-09-06 10:50:02 科学 29据媒体报道，9月6日，中国科学家在国际学术期刊《科学》上发表了我国成功实现了世界上首次原子级精准控制的石墨烯折叠。这也是目前世界上最小尺寸的石墨烯折叠，该项研究成果对于构筑量子材料和量子器件等具有重要意义。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是新材料产业的先导，带动传统制造业转型升级。石墨烯具有重大意义，近年来我国积极发展石墨烯产业。中国是世界石墨资源大国之一，产业前景广阔，市场规模持续增长。据数据显示，2018年中国石墨烯市场规模飞涨突破百亿元，约达280亿元。预计2019年，石墨烯产业规模进一步扩大，市场规模将超670亿元。到2021年，石墨烯市场规模过将达2000亿元。
探索新型低维碳纳米材料及其新奇物性是世界前沿的科学问题之一，相关研究曾两次获得诺贝尔奖。目前在单原子层次上精准构筑和调控基于石墨烯的低维碳纳米结构仍存在巨大挑战。经过研究攻关，中国科学院物理研究所的研究团队首次实现了对石墨烯纳米结构的原子级精准、按需定制的可控折叠，构筑出一种新型的准三维石墨烯纳米结构。
中国科学院院士 高鸿钧：这个就是纳米扫描探针，我们通过探针去操纵石墨烯转动，石墨烯是双晶结构，对双晶石墨烯折叠之后，就可以形成异质结。这个异质结本身如果做成器件的话，它就是一个非常有应用前景的量子器件。
据了解，该研究成果是目前世界上最小尺寸的石墨烯可控折叠。基于这种原子级精准的“折纸术”，还可以折叠其它新型二维原子晶体材料和复杂的叠层结构，进而制备出功能纳米结构及其量子器件。
中国科学院院士 高鸿钧：折叠之后，这些新型的二维原子晶体材料有可能由没有超导特性变成(有)超导特性，没有磁性可以变成有磁性。 利用这样一些特性的变化去构造功能的量子器件，对未来的应用将会有重要的意义，比如量子计算等等。