利物浦大学发现三维材料模拟石墨烯电子流动
2026-01-28 08:45
来源:利物浦大学
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利物浦大学研究人员在《Matter》期刊上发表新研究,成功将石墨烯的关键特性融入三维材料HfSn₂中,为绿色计算领域带来突破性进展。石墨烯虽以高强度、轻质及优异导电性著称,但其二维结构限制了机械强度和大规模应用。此次研究通过三维材料模拟石墨烯的电子流动,有望解决这一难题。

三维 C40 HfSn2中的准二维能带和费米面。

研究团队发现,HfSn₂材料中蜂窝状层以特殊手性堆叠模式三维排列,这种结构保留了二维材料中独特的电子行为。材料中的外尔点显著增强了电子移动能力,使电子在三维结构中仍表现出二维材料般的快速流动。这一发现为设计更稳定、低能耗的电子器件提供了新思路,对下一代低能耗逻辑器件和自旋电子器件具有重要意义。

研究负责人乔纳森·阿拉里亚博士表示:“二维电子输运可在完全三维材料中实现,这得益于物理学与化学的紧密合作。”马修·罗森斯基教授补充道:“研究结果表明,化学可通过控制原子排列产生反直觉特性,为生成二维高迁移率材料提供了新途径。”

出版详情:标题:解耦结构维度和电子维度:三维蜂窝状手性堆叠中的二维输运,发表于:《物质》(2026)。期刊信息:Matter

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