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基尔大学的研究团队在石墨烯领域取得了一项突破性发现。Jan-Philip Joost 博士与 Michael Bonitz 教授首次证实，光脉冲能够在石墨烯的特定位置精确产生电子。这一发现为纳米电子学的发展开辟了新的研究方向。
研究团队通过模拟超短激光脉冲对小型石墨烯团簇的作用，深入探究了电子的运动与相互作用机制。实验表明，飞秒级别的激光脉冲可以像纳米尺度的光开关一样，实现对电子的精确控制。当激光脉冲作用于石墨烯团簇时，电子会聚集在边缘区域，而第二个脉冲则能在不同位置立即产生新的电子，这种控制精度堪比交通信号灯。
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Bonitz 教授解释道：“我们在化学结构完全均质的石墨烯中发现了这种空间选择性效应。此前，这种效应仅在由不同原子组成的分子中被观察到，因为这些分子具有不同的吸收特性。而在石墨烯团簇中，控制完全源于电子结构和特殊的拓扑态。即使在微小扰动下，电子位置仍能保持稳定，确保了控制的可靠性。”
这项突破性研究可能标志着下一代电子学的重大进步。目前，传统晶体管的工作频率在千兆赫兹范围内，而基于激光脉冲切换的石墨烯组件有望在拍赫兹范围内运行，速度提升可达 10,000 倍。
在通信系统领域，这种精确的电子路径控制技术能够实现高速数据传输，同时大幅降低能耗。这为高性能计算、AI 芯片以及其他超快电子系统的发展提供了新的可能性。然而，如何将激发的电子可靠地集成到实际电路中，仍是当前面临的主要挑战。
Joost 博士表示：“如果能够将这些研究成果成功应用于实际设备，这将是纳米电子学领域的一次重大飞跃。”这一发现不仅拓展了石墨烯的应用前景，也为未来电子器件的发展指明了新的方向。
