中新網天津2月25日電 (記者 孫玲玲)記者25日從天津大學獲悉，日前，該校胡文平教授、雷圣賓教授、李奇峰教授和沈永濤副教授聯合團隊開發了一種名為“石蠟輔助浸入法”的新技術，成功制備出具有可控手性的石墨烯卷，為二維材料的手性調控及其在自旋電子學領域的應用提供了全新思路。這一突破性進展不僅為材料科學領域注入了新活力，也為未來量子計算和自旋電子器件的發展奠定了堅實基礎。相關成果已發表于國際權威期刊《自然·材料》。

手性石墨烯卷的形成示意圖。(天津大學供圖)

據了解，手性是指物體與其鏡像不能完全重合的特性，就像我們的左手和右手一樣。手性在自然界中無處不在，從分子到材料，手性結構往往表現出獨特的光學、電子和化學性質。例如，許多藥物分子因其手性不同而具有截然不同的生物活性。在材料科學領域，手性材料的開發對于推動光學器件、自旋電子學和量子計算等前沿技術的發展具有重要意義。

石墨烯作為一種經典的二維材料，因其高電導率、優異的機械強度和化學穩定性，一直是材料科學研究的焦點。然而，石墨烯本身是無手性的。近年來，科學家們嘗試通過卷曲等方式將手性引入石墨烯和其他二維材料中，以探索其潛在的新特性和應用。然而，如何在二維材料中精確引入手性仍然是一個巨大的挑戰。目前，能夠實現手性自旋電子學功能的二維材料非常有限，且缺乏普適的制備方法。

天津大學研究團隊針對這一難題開發了一種名為“石蠟輔助浸入法”的新技術，能夠以可控的角度卷曲石墨烯，從而制備出具有特定手性的石墨烯卷。這種方法不僅適用于石墨烯，還可以推廣到其他二維材料中，實現高產量生產。

“這項研究成果不僅為非手性二維材料的手性調控提供了一種通用方法，還為探索量子行為和開發室溫自旋電子技術開辟了新的方向。”團隊雷圣賓教授介紹，“未來，這項技術有望在自旋電子器件、量子計算、光學器件、材料科學等領域實現超越傳統碳材料的獨特功能，也為自旋電子學和量子技術的發展注入了新的活力。(完)