2026年7月10日——中国科学院合肥物质科学研究院曹亮副研究员带领的研究团队，与安徽大学固体物理研究所及其他科研机构合作，开发了一种基于可控层间滑移的新方法，用于调控层状材料中的量子态。通过精确调节原子层的运动，该方法能够通过结构工程实现超晶格的设计和电子特性的调控。

相关研究利用稳态强磁场实验装置进行，成果发表在《自然·通讯》和《国家科学评论》上。

范德瓦尔斯材料由强键合的原子层构成，层间相互作用弱，允许层与层之间相互滑动。这一独特特性为改变材料结构和电子特性提供了途径。TaS₂是一种典型的量子材料，表现出多种电子相，包括电荷密度波、莫特绝缘态和超导电性。然而，通过结构方法控制这些态仍然具有挑战性。

在前期工作基础上，研究团队通过调节原子层间的排列，在块体1T-TaS₂晶体中创建了周期性超晶格结构。他们发现，调整堆叠构型可以在不同电子相之间切换绝缘态，为理解1T-TaS₂中绝缘行为的起源提供了新思路。

研究进一步发现，层间滑移结合原子重排可以引发TaS₂不同相之间的结构转变。由此产生的异相超晶格以受控方式包含不同的电子相，并表现出独特的超导态，表明堆叠构型在决定量子特性中起重要作用。

基于这些发现，研究团队提出堆叠序列可作为设计材料特性的结构“代码”。通过控制原子层排列，研究人员可以调控超晶格结构和电子行为。

该成果将层间滑移确立为设计量子材料的工具，并可能推动基于层状材料的量子器件的发展。