研究前沿：石墨多型体-超润滑纳米腔 | Nature Nanotechnology

本研究聚焦于石墨多型体（石墨烯层的不同堆叠变体）的堆叠相关特性及其可控切换。背景在于，传统切换方法需要微米级域和较大加载力，限制了多铁性功能应用。研究目的是开发一种新方法，在纳米尺度实现石墨多型体（如伯纳尔四层到菱面体晶体）的低能耗、可逆切换。通过在双层间引入故意错位的纳米空腔图案化间隔物，使活性双层在空腔内形成稳定单域多型体，并在外部超润滑界面上自由滑动。实验结合探针力显微镜和力场计算表明，边界孤子自发滑动可实现域切换，具有超低钉扎和长程应变弛豫特性。结论是，通过设计空腔几何形状可编程弹性耦合，调整切换阈值与轨迹，为多铁性响应和堆叠状态间的可控切换提供了可靠途径。