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OPTICS FRONTIERS
19
2026
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菱方石墨烯，低温冲击剥离法-超高迁移率
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菱方多层石墨烯是研究关联电子物理的可调平台，可通过场效应调控磁性、超导与拓扑物相。然而，天然石墨中的菱方堆叠结构占比很低，制约了样品产出率与有效面积，这同时制约了样品产率和可用面积。
近日，加州大学圣塔芭芭拉分校Andrea F. Young教授团队在Nature Nanotechnology上发文，提出了低温冲击剥离法，用以制备大面积菱方石墨烯薄片。
该剥离工艺搭配可保留堆叠序的低压范德华组装技术，制备了高度均匀、面积大于 1300 平方微米的器件，器件制备良率约 90%。借助针尖纳米超导量子干涉器件（nanoSQUID-on-tip）成像，在器件中心 10×10 平方微米的全域观测到均匀的自旋磁性。横向磁聚焦测试表明，低温石墨烯体系的无序平均自由程超过 200 微米。在菱方多层石墨烯的平带中，在强电子-电子流体动力学的中温区间，实验观测到由尺寸效应驱动的从泊肃叶电子流向多孔电子流的转变，进一步证明器件具备极高品质。
该方法攻克了介观尺度菱方石墨烯器件制备中的关键材料瓶颈，有助于强关联物相集成到二维纳米电子器件。
Cryogenic shock exfoliation for ultrahigh mobility rhombohedral graphite nanoelectronics.低温冲击剥离法制备超高迁移率菱面体石墨纳米电子器件
图1 菱方石墨烯的低温冲击剥离。
图2 低压转移技术
图3 器件均匀性的实空间表征。
图4 横向磁聚焦。
图5 菱方石墨烯中的弹道、扩散与流体动力学电子输运区间。
来源：optics光学世界
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