科学家们揭晓了一种用于超洁净制造二维异质结构的新型制备技术——即仅有几个原子厚的材料——可应用于量子技术和电子学领域。来自南安普顿大学和新加坡的专家表示，该方法可用于开发能加速量子计算研究的下一代设备。

这项技术背后的研究成果发表在《自然·通讯》上，由新加坡国立大学功能智能材料研究所与南安普顿大学合作开展。

当前制造二维材料的方法依赖于有粘性的合成聚合物来把原子层拼合起来。然而，这些聚合物往往会留下微小的残留物，污染这些微小的结构并影响使用这些材料的电子设备的性能。研究团队转而使用天然矿物白云母（也就是我们常说的云母），将薄到原子级别的材料堆叠在一起。

他们的研究结果表明，用云母替代那些会留下残留物的聚合物可以让材料表面平整到原子级别，并为原子层之间的精确逐层堆叠提供了更好的表面。

论文第一作者马卡斯·希什金斯博士是南安普顿大学的实验物理学讲师。他表示，这种新方法使组装过程更清洁、成本更低。“当石墨烯和六方氮化硼等二维材料被堆叠成层与层之间角度可以精确控制的层状结构时，它们会展现出全新的特性——从非常规超导性到可调磁性。”

“我们的新方法可以精确对齐各层，从而构建出这些此前难以制造的复杂结构。这种精度对于量子材料研究非常关键，因为即使极微量的污染也可能影响实验结果的准确性。”

科学家认为，开发一种超洁净的二维材料制造方法，是发展未来纳米电子学的关键一步，最终能让微芯片更快、更可靠，Šiškins补充说。

共同主导这项研究的、新加坡国立大学的Alexey Berdyugin教授表示，在纳米技术领域，做出没有任何污染的原子堆叠是一个很大的挑战。他说：“由于云母是一种无机晶体，而非柔软的聚合物，它避免了很多传统方法常见的污染问题。它还能形成超洁净的表面，让电子元件充分发挥性能。

“这可能有助于我们最终释放这些先进二维异质结构电子器件的全部潜力，从而在基础科学和未来量子技术领域带来重大突破。”

更多信息：利用白云母晶体实现二维材料异质结构的无聚合物范德华组装，《自然·通讯》（Nature Communications），2026年。DOI: 10.1038/s41467-026-72554-x