南安普顿大小与新加坡团队开发出一种构建超薄材料堆叠的新技术

产业资讯 QuantumWire 2026-07-16 16:54
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2026年7月14日——科学家们公布了一种用于超净制造二维异质结构(仅几个原子厚的材料)的新工艺,这种材料可用于量子技术和电子领域。

来自南安普顿和新加坡的专家表示,该方法可用于开发新一代设备,从而加速量子计算研究。

这项工艺背后的研究发表在《自然通讯》上,由新加坡国立大学功能智能材料研究所与南安普顿大学合作完成。

目前构建二维材料的制造方法依赖粘性合成聚合物来组装原子层。

然而,这些聚合物常常留下微观残留物,污染微小结构,并破坏所使用电子设备的性能。

研究团队转而使用天然矿物白云母(即云母)来堆叠这些原子级薄的材料。

他们的研究结果表明,用云母替代杂乱的聚合物,能使材料达到原子级平整,并提供更好的表面来精确堆叠原子层。

主要作者、南安普顿大学实验物理学讲师马卡尔斯·什什金斯博士表示,这种新方法使组装过程更清洁、成本更低。

他补充道:“当石墨烯和六方氮化硼等二维材料以可控层间角度堆叠成层状结构时,它们会展现出全新的特性——从奇异的超导性到可调磁性。”

“我们的新方法能够精确对齐这些层,从而创造出以前难以制造的复杂结构。”

“这种精度对于量子材料研究至关重要,因为即使最微小的污染也可能掩盖实验结果。”

什什金斯博士补充说,开发二维材料的超净制造方法被视为未来纳米电子学发展的关键一步,最终将使微芯片更快、更可靠。

来自新加坡国立大学的联合主要作者阿列克谢·别尔久金教授表示,在纳米技术中,无污染地构建原子堆叠是一项重大挑战。

他补充道:“由于云母是一种无机晶体,而非软性聚合物,它避免了困扰传统方法的许多污染问题。”

“它还能产生超净表面,使电子元件充分发挥其潜力。”

“它可能最终帮助我们释放这些先进二维异质结构电子学的全部潜力,从而在基础科学和未来量子技术领域带来重大突破。”