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（来源：谷粉学术）
2026年7月23日，北京大学刘开辉、卢晓波、张志斌、上海科技大学柳仲楷、苏州实验室Ding Feng共同通讯在Science 在线发表题为“Step geometry–guided growth of rhombohedral graphene”的研究论文。该研究提出了一种台阶几何引导外延策略，通过精确控制层间位移大小和方向，实现了纯度>99%、面积达160 μm×80 μm、厚度从约15层到约120 nm的菱方石墨烯可控制备。
所获样品建立了从少层到约200层体材料的首套拉曼指纹和本征能带结构参考数据集。输运测量揭示了层反铁磁态和量子反常霍尔效应，为下一代量子科技应用提供了可扩展的研究平台。
层间堆叠是决定多层二维材料性质的关键自由度。对于石墨烯，广泛观察到两种主要的堆叠顺序：常见的伯纳尔堆叠和罕见的亚稳态菱面体堆叠。通过简单的层间滑动，伯纳尔堆叠石墨烯可以转变为菱面体形式，这种转变将通过产生在伯纳尔相中不存在的平带和非零贝里曲率来重塑其电子景观。这些特征表明了强电子关联和非平凡拓扑，将使菱面体石墨烯成为探索奇异量子现象的理想平台，包括超导性、陈绝缘态和量子反常霍尔效应。
大量努力已投入到菱面体石墨烯的合成中，包括基于碳化硅表面分解和应变辅助稳定弯曲基底上局部ABC域的方法。这些研究为理解基底如何影响堆叠顺序提供了重要基础；然而，同时具有大面内尺寸和高面外相纯度的菱面体石墨烯的生长仍然难以实现。
在该工作中，研究人员引入了一种台阶几何引导的外延策略，以确定性控制层间滑动，实现了纯相菱面体石墨烯的合成。使用该方法，我们获得了纯相（相纯度>99%）的菱面体石墨烯，面积达到160微米×80微米，厚度范围从约15层到约120纳米。所得样品建立了从少层薄膜到约200层块体的首个全面的拉曼指纹和本征能带结构参考数据集。电子输运测量揭示了层反铁磁态和量子反常霍尔效应，为下一代量子科学和技术应用的可扩展探索提供了可能。
参考消息：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed9202
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