《我国实现米级单晶石墨烯的制备》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 姜山
  • 发布时间:2017-11-23
  • 石墨烯是典型的二维轻元素量子材料体系,具有优越的量子特性。科学界在石墨烯体系中观察到了许多量子现象和量子效应,石墨烯已经成为凝聚态物理研究领域的重要量子体系,在未来量子信息、量子计算和量子通讯等领域具有广泛的应用前景。如何获得大尺寸单晶石墨烯是石墨烯研究领域的热点和难点,是实现石墨烯工业化应用的基础。虽然利用化学气相沉积方法(CVD)方法已经实现了米级多晶石墨烯薄膜的制备,但是米级单晶石墨烯薄膜技术还未被突破。 最近,在量子调控与量子信息重点专项项目的支持下,北京大学刘开辉研究员、俞大鹏院士、王恩哥院士及其合作者,继2016年首次实现石墨烯单晶的超快生长之后,在米级单晶石墨烯的生长方面再次取得重要进展。研究团队将工业多晶铜箔转化成了单晶铜箔,得到了世界上目前最大尺寸的单晶Cu(111)箔,利用外延生长技术和超快生长技术成功在20分钟内制备出世界最大尺寸(5×50 cm2)的外延单晶石墨烯材料。该研究结果为快速生长米级单晶石墨烯提供了必要的科学依据,为石墨烯单晶量子科技的产业化应用奠定基础。 该研究成果于2017年8月在《科学通报》(Science Bulletin)发表,并被选为封面文章。中国科学院沈阳金属研究所成会明院士同期在Science Bulletin发表重点推荐评论文章。 .

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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2019-08-12
    • 科学家证实,使用合成的石墨烯量子点构建的显示器有效地释放出具有稳定电压的蓝光,显然解决了在制造的显示器中实现蓝光发射所面临的持久问题。 该研究由化学和生物工程系的O Ok Park教授领导,于2019年7月5日在线发表在Nano Letters上。 石墨烯作为其导电性和导热性以及透明性的下一代材料赢得了越来越多的关注。 然而,单层和多层石墨烯具有导体的特性,因此不容易应用于半导体中。 半导体独特的带隙特性将被证明只有在缩小到纳米尺度时才释放石墨烯中的光。 这种点亮的特征称为石墨烯量子点。 传统上,单晶石墨烯是通过化学气相沉积(CVD)在镍或铜薄膜上,或通过化学和物理剥离石墨生产的。然而,通过化学气相沉积产生的石墨烯主要用于大表面透明电极。然而,通过化学和物理剥离制造的石墨烯具有不规则的尺寸缺陷。 这组科学家描述了当他们将胺和乙酸与葡萄糖水溶液结合时,他们的石墨烯量子点显示出高度稳定的单相反应。之后,他们通过反应中间体的自组装产生单晶石墨烯量子点。 在制造过程中,该小组在低温沉淀中创造了一种新的分离技术,通过单相反应成功地生成了石墨烯量子点的均相成核。 Park教授和他的团队成员已经创建了溶液相合成技术,可以为低至100 nm的单个纳米晶体构建所需的晶体尺寸。据推测,它是第一次通过单相反应生成石墨烯的均相成核。 本研究是韩国大学化学与生物工程系Sang Hyuk Im教授的一个联合项目,得到了韩国国家研究基金会,电子与电信研究中的纳米材料技术开发项目的支持。 学院(ETRI),KAIST EEWS和韩国政府的BK21 +项目。
  • 《原子级精准控制!我国首次实现全球最小尺寸的石墨烯折叠》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-09-06
    • 经过多年研究攻关,我国科学家在世界上首次实现了原子级精准控制的石墨烯折叠,这是目前世界上最小尺寸的石墨烯折叠,对构筑量子材料和量子器件等具有重要意义。这一成果今天(6日)在国际学术期刊《科学》上发表。 首次实现原子级石墨烯可控折叠 探索新型低维碳纳米材料及其新奇物性是世界前沿的科学问题之一,相关研究曾两次获得诺贝尔奖。目前在单原子层次上精准构筑和调控基于石墨烯的低维碳纳米结构仍存在巨大挑战。经过研究攻关,中国科学院物理研究所的研究团队首次实现了对石墨烯纳米结构的原子级精准、按需定制的可控折叠,构筑出一种新型的准三维石墨烯纳米结构。 中国科学院院士高鸿钧: 我们通过纳米扫描探针去操纵石墨烯转动,石墨烯是双晶结构,对双晶石墨烯折叠之后,就可以形成异质结。这个异质结本身如果做成器件的话,它就是一个非常有应用前景的量子器件。 石墨烯“折纸术”应用前景广阔据了解,该研究成果是目前世界上最小尺寸的石墨烯可控折叠。基于这种原子级精准的“折纸术”,还可以折叠其它新型二维原子晶体材料和复杂的叠层结构,进而制备出功能纳米结构及其量子器件。 折叠之后,这些新型的二维原子晶体材料有可能由没有超导特性变成(有)超导特性,没有磁性可以变成有磁性。利用这样一些特性的变化去构造功能的量子器件,对未来的应用将会有重要的意义,比如量子计算等等。