【據(jù)Graphene-info網(wǎng)站2022年5月7日?qǐng)?bào)道】日本文部科學(xué)省近日宣布正式啟動(dòng)一項(xiàng)開發(fā)2.5維材料的合作項(xiàng)目，其名稱為“2.5維材料科學(xué)：材料科學(xué)的范式轉(zhuǎn)變，旨在實(shí)現(xiàn)社會(huì)變革”，參研團(tuán)隊(duì)共包括40名日本的研究人員，由日本九州大學(xué)的Ago Hiroki教授牽頭負(fù)責(zé)。

以石墨烯為代表的二維材料可以通過(guò)任意控制材料和角度的范德瓦爾斯力進(jìn)行層壓，因?yàn)樗峁┝艘环N不局限于傳統(tǒng)鍵的合成方法，從而給材料科學(xué)帶來(lái)了巨大的范式轉(zhuǎn)變。此外，在層壓二維材料層之間存在特定的二維納米空間，為新的科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。因此，本領(lǐng)域?qū)?ldquo;積累自由度”和“二維納米空間”這一新理念引入各種二維材料，并提出了“2.5維材料科學(xué)：物質(zhì)科學(xué)的范式轉(zhuǎn)變，旨在實(shí)現(xiàn)社會(huì)變革”，這是傳統(tǒng)研究的重大飛躍。在這個(gè)領(lǐng)域，日本研究人員象征性地將二維+α的新可能性描述為0.5維，并開展研究。2.5維材料通過(guò)使用先進(jìn)轉(zhuǎn)移技術(shù)人工堆疊不同的二維材料構(gòu)成，不受晶格常數(shù)或成分的限制，可以控制材料層數(shù)及其堆疊角度。2.5維材料有望開啟材料科學(xué)的新突破。

典型的2.5維材料是一種雙層石墨烯。雖然單層石墨烯沒有帶隙，但不同角度堆疊的雙層石墨烯在存在垂直電場(chǎng)的情況下顯示出帶隙。通過(guò)控制堆疊角度，可以改變電導(dǎo)率。例如，1.1°的堆疊角在?1K時(shí)可展現(xiàn)出超導(dǎo)性。