未来的量子芯片，可能不用稀土而用“几何”

近日，美国罗格斯大学-新不伦瑞克分校的研究团队在《自然·材料》（Nature Materials）期刊宣布，成功制备出一种具有特殊电子行为的新型材料——互晶体（Intercrystals）。该发现不仅拓展了人类对物质相的认知，更可能在量子计算、低能耗电子器件及可持续材料领域带来革命性应用。

区别于传统晶体和准晶体，互晶体通过将两层石墨烯以特定角度扭转并放置于六方氮化硼基底上制得。过程中产生的莫尔条纹结构，使得电子在材料中的运动方式发生显著变化，从而诱发出超导性、磁性等常规材料中罕见的物理特性。值得注意的是，这种特性调控完全通过几何结构实现，无需改变材料化学成分。

研究团队强调，这一成果得益于“扭旋电子学”这一前沿领域的发展。通过精确控制二维材料层间转角，科学家能够按需设计材料的电学特性，为功能性材料的开发提供全新路径。

互晶体的另一显著优势在于其环境友好性与可持续性。该结构可由碳、硼、氮等自然界中含量丰富、无毒的元素构建，摆脱了对稀土元素的依赖，更符合绿色电子器件的未来发展需求。

应用前景方面，互晶体有望成为构建高效率原子传感器、超低能耗晶体管和量子计算机核心组件的新一代材料平台。研究人员指出，“通过原子级几何结构精确调控电子行为，我们或许能够实现整个电路的功能设计。”

这项突破不仅展示了几何序对材料物性的深刻影响，也标志着人类在材料设计领域正式从“化学调控”迈入了“几何调控”的新阶段

--《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）