美国罗格斯大学新不伦瑞克分校的新研究为材料科学领域带来突破性进展。该校团队在《自然·材料》发表的成果显示，通过“扭曲电子学”技术构建的一类新型晶间材料，展现出前所未有的电子特性，为高效电子元件、量子计算及环保材料研发开辟了全新路径。

电子展了解到，这项研究依托二维材料层间角度调控的创新手段。研究人员首先将两层单原子厚度的石墨烯以特定角度堆叠，形成碳原子六边形网格的错位结构，随后将其覆盖于六方氮化硼（由硼、氮原子构成的六方晶体）表面。这种层间微小的几何扭曲产生了类似摩尔纹的周期性图案，意外地改变了电子在材料中的传输行为——原本受限于传统晶体结构的电子，在这种非周期性却保留对称性的“晶间”结构中展现出独特的运动模式。

晶间材料的命名源于其兼具晶体与准晶体的双重特征：非周期性的结构排列类似准晶体，却又继承了传统晶体的部分对称属性。这种独特的结构赋予科学家一种全新的材料设计思路——无需依赖化学成分调整，仅通过原子级几何结构的微调，即可精准控制电子行为。例如，通过改变石墨烯层的扭曲角度或氮化硼基底的晶格间距，可诱导出超导性、磁性等非常规物理现象，为低能耗晶体管、高灵敏度原子级传感器的开发提供了理论基础。

电子展了解到，在应用前景方面，晶间材料展现出多维度的技术潜力：其电子传输效率提升有望突破现有半导体器件的能耗瓶颈，推动消费电子向更轻薄、更高效升级；在量子计算领域，材料中电子自旋状态的稳定性控制可能成为量子比特载体的关键解决方案；而通过结构调控实现的多功能集成特性，更预示着未来可构建“全几何编程”的电子电路——从信号开关到数据传输的全流程功能，均可通过原子层间的角度与间距设计实现，彻底革新传统电子器件的制造逻辑。

罗格斯大学团队的这项发现，不仅揭示了二维材料层间相互作用的新物理机制，更标志着人类在“设计材料功能”的道路上迈出关键一步。随着对晶间材料电子特性研究的深入，这种兼具结构可调性与物理新奇性的新材料，或将成为下一代信息技术革命的核心基石，推动电子器件、能源技术与量子科技的跨维度发展。

文章来源：科技日报