专题简介

随着智能时代的到来，边端设备在指数式增加，产生的数据量越来越多，迫切需要对这些数据进行实时低功耗处理。但传统硅基技术已逼近物理极限，无法提供能够满足智能时代信息实时处理所需要的算力，导致出现巨大的算力缺口。为了解决算力缺口挑战，迫切需要探索超越硅基的新材料与新原理器件。

二维材料因其独特的原子级结构与可定制化物理性质，为解决上述挑战提供了革命性机遇。其核心优势包括：1）结构与物性精准调控：通过层数、堆叠序构与异质界面设计，可编程化调控能带结构、载流子输运及光电响应；2）多物理场动态操控能力：支持电场、光场、应变、磁场等多维度调控，赋予器件功能动态重构与自适应能力；3）异质集成兼容性：与硅基技术深度融合，为后摩尔时代器件开发提供可扩展的技术路径。

近年来，二维材料在信息技术领域已取得系列突破：晶体管的接触电阻逐渐接近量子极限；光电探测器实现从紫外至红外的宽谱感知；可重构视觉器件为神经形态计算提供硬件基础。这些进展标志着二维材料正从原理概念走向应用的关键阶段。

本专题以“二维材料与未来信息器件”为主题，旨在汇聚该领域的最新前沿成果，推动材料-器件-芯片-系统的跨尺度创新。

专题征稿范围包括但不限于：

1、材料设计与理论建模：机器学习辅助的二维材料高通量设计、性能预测及微电子材料大模型开发等；

2、材料可控制备：大面积单晶生长、异质结构精准合成等；

3、新原理信息器件：传感器、存储器、晶体管、神经形态器件、量子器件等；

4、电路与芯片集成：硅基兼容工艺、三维集成技术、感算一体芯片架构等；

5、系统与新兴应用：面向类脑智能、量子计算等应用的系统级解决方案。

我们诚邀国内外学者分享原创研究、综述与前瞻观点，共同探索二维材料驱动信息技术变革的路径，为下一代高性能、智能化、低功耗信息器件奠定基础。

客座编辑

梁世军     南京大学

https://physics.nju.edu.cn/s‍zdw/qbmd/20240321/i261981.html 

缪   峰      南京大学

https://physics.nju.edu.cn/szdw/qbmd/20240321/i261985.html

截稿日期：2025年8月31日

投稿方式：网络投稿，选择栏目“二维材料与未来信息器件”专题。

投稿网址：http://wulixb.iphy.ac.cn/

联系人：古丽亚

邮箱：guliya@iphy.ac.cn

电话：010-82649863