石墨烯科学家探索具有纳米级弯曲几何形状的电子材料

在最近发表在Nature Electronics上的一篇论文中，来自意大利、德国、英国和中国的国际研究小组研究了具有纳米级弯曲几何形状的电子材料领域的重要发展方向。从具有增强功能的微电子设备到由可提供改进性能的电子传感器网络组成的大规模纳米膜。

科学家们争辩说，纳米级曲率引起的令人兴奋的发展使他们能够定义一个全新的领域——弯曲的纳米电子学。该论文详细研究了纳米级曲率效应的起源，并说明了它们在创新电子、自旋电子和超导设备中的潜在应用。

弯曲的固态结构也提供了许多应用机会。在微观层面上，电子纳米通道中的形状变形会产生复杂的三维自旋纹理，为自旋轨道电子学的新概念带来无限潜力，这将有助于开发节能电子设备。

曲率效应还可以在半金属纳米线中促进拓扑绝缘相的产生，这些拓扑绝缘相可用于与量子技术相关的纳米设备，如量子计量学。在磁性的情况下，曲线几何通过产生有效的磁各向异性直接锻造磁交换，从而预示着按需设计磁性的巨大潜力。

曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的 Ivan Vera-Marun 博士评论说：“纳米级曲率及其相关应变对石墨烯和二维材料产生了显着影响。高质量扩展薄膜制备的发展，以及在制造后任意重塑这些架构的潜力，使人们能够首次通过实验洞察下一代电子产品如何兼容并因此与生命物质集成。”

该论文还描述了合成和表征曲线纳米结构所需的方法，包括复杂的 3D 纳米结构，如半导体纳米膜和卷起的二维材料三明治，并强调了弯曲纳米电子学未来发展的关键领域。