蜡辅助浸没法制备手性石墨烯卷：开启二维材料自旋电子学新篇

为解决非手性二维材料手性精确控制难题，研究人员开展制备可控手性角石墨烯卷的研究。结果显示其有光学活性和超 90% 自旋极化率。该研究为 2D 材料赋予可调手性，推动量子行为研究与室温自旋电子学发展，值得一读。

　　

摘要

在非手性的石墨烯及其他二维材料中引入手性，因其在先进光学、电子学和自旋电子学领域的潜在应用，引发了科学界的广泛关注。然而，对这些材料的光学活性及相关手性电子特性的研究，受到实验难题的限制，尤其是在精确控制材料手性方面。本文研发了一种通用的蜡辅助浸没方法，可制备出具有可控手性角的石墨烯卷，且该方法可推广至其他二维材料的高产率制备。左旋和右旋的石墨烯卷表现出光学活性，并且在室温下具有出色的自旋选择性，自旋极化率超过 90%。通过精确控制手性，在定制的卷状同素异形体中发现了可调节的手性诱导自旋选择性，这使其区别于其他碳材料或现有的手性材料。我们的狄拉克费米子模型表明，主要沿手性卷一侧移动的电子会产生特定的自旋极化，而卷的手性诱导的自旋选择性正是这种有限自旋选择效应的结果。我们的方法为赋予非手性二维材料可调节的手性提供了途径，有望促成量子行为的研究以及室温自旋电子学技术的发展。