科研进展

这项工作成功搭建了间隙可动态调节的石墨烯‑石墨烯边缘隧穿结。区别于传统静态石墨烯纳米间隙，这套结构可以精准改变缝隙宽度，间隙没有基底遮挡，分子能够直接穿过缝隙，很好适配单分子电学表征、生物传感、DNA 直接电测序的使用需求。

该团队发现，沿不同方向施加单轴应变，能够促使HCL体系发生半金属-绝缘体相变；此外，该团队还研究了不同边界截断方式对边界态形成的作用机制，并首次探讨、研究了石墨烯作为高阶拓扑绝缘体 (HOTI) 最简模型的可能性。

团队提出一种谐振式锯齿形等离激元增强的波导集成石墨烯光电探测器:通过等离激元谐振器增强石墨烯中的光-物质相互作用并促进光生载流子抽取,器件在L波段实现155 GHz的3 dB带宽与超过200 mA/W的响应度。作为独立探测器,采用强度调制/直接检测直接接收强度调制信号,单通道线速率达192 Gbit/s。为验证平台的可扩展性,团队进一步将8个此类探测器与低串扰硅光1×8阵列波导光栅共集成,构成波分复用接收机,聚合线速率达816 Gbit/s。

分子模拟表明，石墨烯充当了PVA和TA之间的“桥梁”，增强了网络致密性和结构完整性。更重要的是，该膜使CaSO₄粘附在热力学上变得不利（界面自由能由负转正），从而实现了卓越的抗结垢性能。在处理含有油、表面活性剂和高浓度硫酸钙的复杂盐水时，该膜能稳定运行，脱盐率保持在99.9%。此外，在处理真实的垃圾渗滤液和油田采出水时，该膜也展现出超过300-400小时的长期稳定性。

近期，德国锡根大学姜辛教授与齐鲁工业大学盖志刚研究员共同通讯，报道了一种利用热电子辐照在金刚石(111)面上制备共价键合石墨烯(0002)/金刚石(111)异质结的策略。与透射电镜中keV级聚焦电子束不同，该方法采用热灯丝发射的低能热电子，在低压氢气氛围下经正偏压加速射向金刚石衬底，提供大面积、均匀的近表面能量输入与可控热场。

在此研究中，作者展示了魔角转角三层石墨烯中电可调的重费米子相图，这是通过位移场控制局域平带电子与巡游狄拉克电子之间的近藤杂化来实现的。研究结果揭示了从反铁磁半金属到顺磁重费米子金属的连续量子相变。在量子临界点处，观察到有效质量发散和费米面重构。这一高度可调的平台为研究重费米子物理提供了前所未有的调控能力，将莫尔异质结构确立为在二维极限下探索关联量子相（包括潜在非常规超导电性）的多功能平台。

莫尔超晶格为研究能带拓扑与强电子关联的交织提供了高度可调的量子平台。在转角石墨烯体系中，平带带宽可以小到与库仑相互作用能标相当，从而孕育出关联绝缘体、非常规超导以及自发对称性破缺等丰富的量子物态。这些平带往往携带非平庸的能谷陈数，一旦自发的味极化打破时间反演对称性，便会形成关联陈绝缘体这一兼具非平庸拓扑与强关联特性的新奇物态，其受拓扑保护的无耗散手性边界态有望成为未来低功耗电子器件的全新信息载体。

研究团队演示了首个集成的石墨烯-硅槽波导 2 μm 波段电吸收调制器，兼具大带宽、低损耗、紧凑尺寸、稳健工作与高调制效率。这些优势源于槽波导结构、双层石墨烯的部分交叠以及改进的高质量大面积石墨烯转移工艺——它们在增强光-石墨烯相互作用的同时，通过降低电容拓宽了调制带宽。器件在 2 μm 与 1.5 μm 波段均展现出高速性能，实测带宽分别超过 40 GHz 与 70 GHz（均受测试系统限制），而计算带宽有望进一步扩展至 150 GHz。

近日，加州大学伯克利分校Sander Ratso教授课题组在Nature Communications杂志上发表论文，开发了一套高温原位拉曼光谱电化学系统，首次实时观察熔融碳酸盐中二氧化碳电解过程，检测反应中间体并追踪碳结构的演变，从而揭示直接空气捕获CO2并转化为碳材料的反应机制。研究发现，该过程并非一步完成，而是经历了一个此前未知的两步反应机制。此外，即使改变电极材料和熔融盐体系，基本化学反应过程仍保持一致，表明不同体系可能遵循相似的反应路径。

设计导热载体散热控热+水介导转印成套工艺，对比传统直接激光加工热损毁缺陷；搭建“内部水洗再生循环+外部生物降解自然循环”双闭环体系，完成1.5米卷对卷连续电路制备，雷达图多维度对比化石PI、无散热木质素、本无损工艺综合性能优势。

研究采用扭角约 1.64° 的魔角扭曲四层石墨烯(MAT4G),将超导引线调至超导穹顶边缘的“弱引线”区。测量发现,在较高温度(T > 100 mK)下,涡旋通过经典热激活越过边界势垒进出引线;而在低温(T < 90 mK)下速率趋于饱和,涡旋转而通过宏观量子隧穿穿越势垒，数据符合一个尖锐的、一级相变型的量子—经典转变。定量分析给出涡旋进出的边界势垒高度约为 2.64 K 量级,并估计势垒厚度约为 100 nm。