山西
以GaGeTe、InSe等为代表的层状范德华晶体，因其层内强共价/离子键与层间弱范德华力，展现出优异的电学、光学和热电性能，是下一代电子与能源器件的重要候选材料。然而，这类材料通常沿面内方向表现为本征脆性，室温拉伸应变普遍低于12%，严重制约其作为柔性、可变形器件的应用可靠性。传统塑性调控手段（如合金化、引入缺陷）常伴随载流子迁移率的显著下降。
近年来，莫尔扭转，即层间以特定角度堆叠，已在凝聚态物理中被广泛用于调控电子关联态与量子现象，但其对力学性能的影响尚未被探索。
图1 偏轴预压缩诱导的摩尔扭曲用于增强体相单晶范德华半导体的拉伸塑性
中国科学院上海硅酸盐研究所史迅、张家伟团队联合浙江大学余倩等研究者首次揭示，通过简单的离轴预压缩，可在三元层状范德华晶体（以GaGeTe为代表）中可控地引入覆盖1.5°至21.4°宽角范围的层间莫尔扭转。该扭转结构在后续拉伸过程中通过角度增大与层间滑移协同耗散机械能，使室温沿a-b面的拉伸塑性提升至30.0%，相比未扭转晶体提高约360%。同时，莫尔扭转仅发生于层间，几乎不影响面内电子输运，使GaGeTe保持高达587 cm2 V−1 s−1的空穴迁移率。该策略在InSe、GaS、GaSe、CrSiTe3、InSiTe3及SnBi2Te4等多个体系中均验证有效，展现了普适性。
图2 在不同扭转角的原始拉伸、压缩及压缩-拉伸GaGeTe中形成的莫尔条纹超晶格
该研究确立了“可调控莫尔扭转”作为一种全新的塑性变形机制，突破了层状晶体力学与电学性能难以兼得的瓶颈。该策略为开发兼具高迁移率与优异柔性的块体范德华电子材料提供了可行的技术路径，并丰富了莫尔超晶格在力学工程领域的应用内涵。
图3 扭转晶体的塑性变形机制
Zhou, J., Zou, J., Gao, Z. et al. Tuning moiré twist angles enhances tensile plasticity in bulk van der Waals crystals. Nat. Mater. (2026). https://doi.org/10.1038/s41563-026-02731-2
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