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折叠石墨烯
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【科技日报】研究揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
科技日报· 2025-07-10 09:52
研究突破 - 中国科学院兰州化学物理研究所纳米润滑课题组首次在实验上观察到固—固界面量子摩擦现象,揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制 [1] - 研究论文发表于《自然-通讯》,系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系 [1] - 该研究基于原子力显微镜纳米针尖操纵技术,构筑了具有可控曲率与层数的折叠石墨烯边缘拓扑结构 [1] 实验发现 - 折叠石墨烯边缘摩擦力随层数呈现显著非线性变化,违背了经典摩擦定律在固—固界面下的适用性 [1] - 石墨烯中非均匀应变可产生高达数十特斯拉的赝磁场,导致拓扑非平庸的能带重构 [1] - 扫描隧道显微镜中观测到量子化分立的赝朗道能级 [1] 技术影响 - 电子耗散从连续态跃迁转变为赝朗道能级间的量子化跃迁,热电子冷却时间从0.32皮秒延长至0.49皮秒 [2] - 研究构建了基于拓扑结构调控耗散模式的研究框架,验证了量子态调控界面电子耗散过程的可行性 [2] - 对发展低能耗纳米器件和拓扑量子材料中的摩擦调控具有指导意义 [2]