为修筑硅基电子器件之外的新途径，基于量子材料的新器件研究沦为前沿热点。作为量子材料的最重要分支，二维量子材料厚度只有原子级且量子效应明显，大面积、高质量的二维单晶制取是构建二维器件规模化应用于的核心关键，然而晶格的非中心反演对称性给二维单晶生长带给了很大挑战。在量子调控与量子信息重点专项资助下，北京大学刘开辉课题组与合作者设计出有一种具备类似台阶方向的非中心反演对称性的单晶晶面Cu（110）/211,利用其台阶边缘与六方氮化硼晶畴中硼型和氮型锯齿形边界耦合强度的能量劣超越晶畴在衬底表面倾向的对称性，从而构建对六方氮化硼晶畴单一倾向的掌控生长，并无缝拼凑为分米级单晶薄膜。

研究还融合原位生长技术与理论计算出来对生长过程展开了了解动力学研究，明确提出了全新的生长机理。该研究工作获取了一种制取二维单晶的普适方法，为二维器件规模化应用于奠下了基础。

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