【特定角度的大片双层#石墨烯[超话]# 面世，北大校友采用“预堆叠衬底”策略，推动转角二维材料的大面积可控制备】

她叫刘灿，博士毕业于#北京大学# ，2022 年开始在#中国人民大学# 物理系担任研究员。近日，其一作兼共同通讯的新论文，发表在 Nature Materials 上。

围绕二维材料制备领域中大面积转角石墨烯角度不可控等难题，她和合作者开展了本次研究，最终为转角可控二维材料的大面积精准制备提供了一条可行路线。

利用“预堆叠衬底-角度复制单晶生长”策略，研究团队精准制备了具备角度设计功能的厘米级双层转角石墨烯（精度<1°），为未来转角电子学规模化集成应用提供了材料定制路线。

目前，针对转角双层石墨烯领域的物性研究仍是一个热门方向。该方法有望为包含大面积转角双层二维材料需求的基础科研研究提供便利。

同时，在理论上本次方法具有很强的可扩展性，因此或可被拓展到更多材料体系的转角制备上，从而提供可靠的工程化解决方案。另外，对于转角电子学相关的未来功能器件应用，该方法也能提供一条可集成化的单晶加工路径。

通过“预堆叠衬底-角度复制单晶生长”策略，大面积制备定制角度的双层石墨烯二维量子材料，天然具备极限的物理尺度以及优异的物理性质，近年来已逐渐发展成为凝聚态物理等领域的热点前沿方向之一，有望在未来电子、光电子器件等诸多领域产生变革性技术应用。

另外，二维材料的原子表面分布特性，使其具备较强的表界面耦合敏感特性，通过调控二维材料的层间堆叠方式，以及相对转角，能对二维量子材料体系的新奇物性进行设计与调制。

以石墨烯为例，对于单层石墨烯来说，其具备狄拉克锥型的线性能带结构；对于 AB 堆垛双层石墨烯来说，其具备类抛物线型能带结构。

而通过改变两层石墨烯的相对旋转角度，则会出现角度依赖的范霍夫奇点，这为低维尺度下的物态调控提供了全新自由度。

为了进一步探索转角结构带来的新奇物性，并推动转角电子学相关研究及应用，迫切需要发展大面积转角可控的双层石墨烯及其他二维材料。

然而，当前转角双层石墨烯的制备主要基于人工机械剥离和逐层转移的方式，该类方法通常伴随产率低下、操作复杂、界面污染、样品尺寸有限等问题，导致相关研究受到了诸多限制。

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