科技日报记者 刘霞
美国和日本科学家开发出全球首个基于微机电系统（MEMS）的二维（2D）材料原位转角调控平台。这个指甲大小的平台名为“MEGA2D”，具备高度灵活性和精确度，可通过电压精确控制2D材料的间距、旋转等。相关论文发表于最新一期《自然》杂志。
MEGA2D是一种可以扭转2D材料的MEMS平台。图片来源：《自然》杂志
加州大学伯克利分校科学家认为，这项研究扩展了科学家操控低维量子材料的能力，也为研究新型2D和3D混合结构铺平了道路，在凝聚态物理、量子技术等领域具有广阔应用前景。
2018年，《自然》杂志刊发的一篇论文指出，当两层平行石墨烯之间的扭转角度达到约1.1°的“魔角”时，就能“变身”为超导体。这一发现让人们对新量子技术满怀期待，“转角电子学”应运而生。
然而，要想透彻研究扭转现象，必须制备数十到数百种不同配置的转角石墨烯结构，这一过程费时费力。而且，对两片单层原子进行连续动态转角调控也很难实现。此次团队开发出的MEGA2D平台有望克服这些难题。
使用MEGA2D平台，团队借助少量样品，对转角六方氮化硼（石墨烯的近亲）的多种特性进行了研究，并测量了范德华力。在此基础上，他们发现了该结构非线性光学性质内的“漩涡”。研究人员说，这些漩涡类似于“半斯格明子”。斯格明子是一种拓扑准粒子，存在于一些磁性材料内，人们从未想到会在非线性光学系统内出现。
研究团队表示，除用于转角电子学领域外，MEGA2D平台也可用于可调谐集成光源和量子计算等领域。他们还希望借助该平台，厘清扭转石墨烯和其他范德华材料的秘密，并催生新的发现。范德华材料是由多个单层2D材料通过范德华力组装而成的材料。
总编辑圈点：
以石墨烯为代表的二维材料“家族”，是近年来材料领域的研究热点。这类材料往往具有独特性能优势，在高科技领域拥有广阔应用前景。不过，科学界对二维材料的研究犹处于起步阶段，对其性能的认知仍在不断提升，对其制备和操控还存在不少待攻克的难题。这意味着，科学家需要在二维材料研究的方法、工具上持续探索和创新，从而为推动二维材料相关研究向纵深发展铺平道路。
本文链接：http://www.gihot.com/news-2-46587-0.html微型二维材料调控平台面世，为研究“魔角”石墨烯、量子技术等提供工具
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