上海市嘉定区人民政府

王浩敏介绍，合格的石墨烯纳米带不仅要足够长、边缘像锯齿一样整齐干净，而且要非常稳定。经过反复的实验和验证，研究团队采用了一个巧妙的方法，像做“三明治”一样制造出整齐的纳米带。“我们先用一种平整的绝缘材料（六方氮化硼）做基底，然后用特殊的方法在它表面刻出非常细小的、整齐的沟槽，最后让碳原子精准地在这个沟槽里，生长成我们想要的锯齿型条带。这样长出来的条带又直又长、边缘整齐干净，还非常稳定。”王浩敏说。

锯齿型石墨烯纳米带只有头发丝的几万分之一宽，产生的磁性信号极其微弱，用传统方法根本检测不到。为了“看到”磁性，研究团队使用一种非常灵敏的显微镜——扫描NV色心显微镜，终于在室温下检测到了石墨烯纳米带的磁性信号，同时还用电学测量的方法交叉验证，进一步证实了磁性的存在。“非金属的纯碳材料在常温下也能拥有磁性，这颠覆了我们对磁性来源的传统认知。更重要的是，我们发现这种磁性是可以通过电来影响的，为开发全新的电子器件提供了可能。”王浩敏说。

扫描NV色心显微镜对锯齿型石墨烯纳米带的磁性测量

自旋电子学被认为是下一代信息技术的方向之一。目前的自旋电子器件通常需要将磁性金属集成到硅芯片中，工艺复杂且兼容性存在挑战。“碳磁铁”的证实，意味着整个器件都可以由碳一种材料构成，大大简化了设计和制造流程，为实现全碳基芯片提供了可能。

近年来，王浩敏团队在石墨烯领域实现了多项突破，这些系统性成果为低功耗存储、量子计量和自旋电子学等领域的发展提供了关键技术储备。“未来，基于这些原理的电子器件可能会比现在的芯片耗电少得多，处理信息和存储信息的能力更强，也可能催生我们现在想象不到的新功能和新设备。”王浩敏表示。