北京大学，今日Science！

背景：层间堆叠是决定多层二维材料性质的关键自由度，菱面体（ABC）堆叠石墨烯因其独特的平带结构和拓扑性质成为研究热点，但纯相合成面临热力学能垒高、动力学不稳定性等挑战。研究目的：本研究旨在开发一种确定性控制层间滑移的方法，实现大面积、高纯度菱面体石墨烯的可控合成，并探索其电子性质。结论：北京大学研究团队引入台阶几何引导的外延策略，利用蓝宝石衬底台阶的滑移角和取向角精确控制层间位移，成功合成了纯度大于99%、面积达160微米×80微米、厚度从约15层到约120纳米的菱面体石墨烯。通过构建镜像对称的ABC-CBA畴，形成高相变能垒，有效抑制了冷却过程中向AB相的退化。结构表征证实了长程有序和均匀性，热力学松弛工艺消除了畴界。建立了从数层到约200层体相的首个全面拉曼指纹和本征能带结构参考数据集，电输运测量揭示了层间反铁磁态和量子反常霍尔效应，为石墨烯基量子材料的应用奠定了基础。