中國科學家制備出可控手性石墨烯卷

據新華社電（記者張建新、栗雅婷）日前，我國科學家開發了一種名為“石蠟輔助浸入法”的新技術，成功讓二維材料“捲起來”，製備出具有可控手性的石墨烯卷，為未來量子計算和自旋電子器件的發展奠定了堅實基礎。

由天津大學教授胡文平、雷聖賓、李奇峯和副教授沈永濤帶領團隊取得的這一研究成果近日發表在國際權威期刊《自然·材料》上。

手性是指物體與其鏡像不能完全重合的特性，就像人的左右手互為鏡像卻不能完全重合。在材料科學領域，手性材料的開發對於推動光學器件、自旋電子學和量子計算等前沿技術的發展具有重要意義。

石墨烯作為一種經典的二維材料，其電導率高、機械強度高和化學穩定性強，但石墨烯本身是無手性的。科學家們嘗試通過捲曲等方式將手性引入石墨烯和其他二維材料中，以探索其潛在的新特性和應用。目前，能夠實現自旋電子學功能的手性二維材料非常有限，且缺乏普適的製備方法。

天津大學研究團隊針對這一難題開發了一種名為“石蠟輔助浸入法”的新技術，能夠以可控的角度捲曲石墨烯，從而製備出具有特定手性的石墨烯卷。

實驗結果表明，製備出的左旋和右旋石墨烯卷表現出顯著的光學活性和優異的自旋選擇性效應。通過精確控制手性角度，研究人員還實現了手性誘導的自旋選擇性調控，這一特性使石墨烯卷在自旋電子學領域具有獨特的應用潛力。

雷聖賓介紹，未來，這項技術有望在自旋電子器件、量子計算、光學器件、材料科學等領域實現超越傳統碳材料的獨特功能。