【據(jù)Graphene-info網(wǎng)站2022年5月7日報道】日本文部科學(xué)省近日宣布正式啟動一項開發(fā)2.5維材料的合作項目，其名稱為“2.5維材料科學(xué)：材料科學(xué)的范式轉(zhuǎn)變，旨在實現(xiàn)社會變革”，參研團(tuán)隊共包括40名日本的研究人員，由日本九州大學(xué)的Ago Hiroki教授牽頭負(fù)責(zé)。

以石墨烯為代表的二維材料可以通過任意控制材料和角度的范德瓦爾斯力進(jìn)行層壓，因為它提供了一種不局限于傳統(tǒng)鍵的合成方法，從而給材料科學(xué)帶來了巨大的范式轉(zhuǎn)變。此外，在層壓二維材料層之間存在特定的二維納米空間，為新的科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。因此，本領(lǐng)域?qū)?ldquo;積累自由度”和“二維納米空間”這一新理念引入各種二維材料，并提出了“2.5維材料科學(xué)：物質(zhì)科學(xué)的范式轉(zhuǎn)變，旨在實現(xiàn)社會變革”，這是傳統(tǒng)研究的重大飛躍。在這個領(lǐng)域，日本研究人員象征性地將二維+α的新可能性描述為0.5維，并開展研究。2.5維材料通過使用先進(jìn)轉(zhuǎn)移技術(shù)人工堆疊不同的二維材料構(gòu)成，不受晶格常數(shù)或成分的限制，可以控制材料層數(shù)及其堆疊角度。2.5維材料有望開啟材料科學(xué)的新突破。

典型的2.5維材料是一種雙層石墨烯。雖然單層石墨烯沒有帶隙，但不同角度堆疊的雙層石墨烯在存在垂直電場的情況下顯示出帶隙。通過控制堆疊角度，可以改變電導(dǎo)率。例如，1.1°的堆疊角在?1K時可展現(xiàn)出超導(dǎo)性。