固体所在基于石墨烯的新拓扑结构研究方面取得进展

在不同长宽比下石墨烯莫比乌斯带的结构 中科院合肥物质科学研究院固体所在基于石墨烯的新拓扑结构研究方面取得进展。研究人员把一个纸带旋转180º,然后再把纸带两端粘合在一起,他们就可以轻易地得到一个莫比乌斯带。莫比乌斯带是只具有一个表面和一个边界的特殊拓扑结构。基于其特殊的拓扑性质,莫比乌斯带在工业和艺术上有着重要的应用,例如,因为可以同时使用带子的两个面,具有莫比乌斯结构的传送带可以使用更长时间。 只有一个碳原子层厚度的石墨烯展现出丰富的物理性质,基于石墨烯可以得到具有一定宽度的石墨烯纳米带。与纸片和塑料薄片相似,在平行于石墨烯的平面内,石墨烯很难被拉伸或者压缩,但是在垂直于石墨烯平面的方向上,却很容易被弯曲。把石墨烯纳米带的两端连接起来,就可以得到熟悉的碳纳米管。基于石墨烯的莫比乌斯带是否能够稳定存在?这类莫比乌斯带具有什么样的结构特征? 固体所王贤龙博士和导师曾雉研究员利用第一性原理方法对这一问题进行了深......阅读全文

石墨烯电池的技术缺陷

1、工艺特性不兼容。石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,目前来看无法满足生产的一堆细致的要求。2、市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池,只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术,与

石墨烯“表亲”硅烯晶体管首秀

  2月初,研究者揭示了第一块硅烯晶体管的相关细节,如果这种硅薄层结构能应用于电子设备的制造,可能会推动半导体工业实现终极的微型化。  七年前,硅烯还只是理论家的一个梦。在对石墨烯(单原子层厚度、蜂巢状的碳材料)的狂热兴趣的驱动下,研究者推测硅原子也许也能形成类似的层状结构。而如果这种硅薄层结构能应

新负极材料让充电电池容量高寿命长

  日本物质材料研究机构(NIMS)日前公布,他们的一个研究小组成功合成了氧化锰纳米片和石墨烯交替重叠的材料。该复合材料作为锂及钠离子充电电池的负极材料,可将电池充放电容量提高两倍以上,且能延长重复使用寿命,解决了容量和寿命不可兼得的问题。  高容量化是二次电池的目标之一,目前其负极使用的是碳材料,

石墨烯已经不能满足?“奇迹材料”石墨炔诞生

据最新一期《自然·合成》报道,美国科罗拉多大学研究人员开展的一项研究,已成功合成出科学家们数十年来孜孜以求的一种新型碳——石墨炔。该成果填补了碳材料科学长期存在的空白,或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。 长期以来,科学家们不断探索构建新的碳同素异形体,石墨炔正是研究的焦点之一,因为它

超快高敏光电探测器问世-用于安检及生化武器探测

  据物理学家组织网6月4日报道,美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计,这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域,并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然・纳米技术》杂志上。  

石墨烯制最薄灯泡灯丝-有助研发石墨烯芯片的光通信

石墨烯中心发光示意图  爱迪生在发明灯泡时,最初是使用碳作为灯丝;现在,一个由美国哥伦比亚大学、韩国首尔国立大学和韩国标准科学研究院研究人员组成的国际团队又回到同一种元素,他们首次展示了用只有一个碳原子厚度的石墨烯作为灯丝的芯片上可见光源:细条状石墨烯灯丝与金属电极相连,悬挂在基底上方,当电流通过时

单层石墨烯维褶皱到扭转角可控多层石墨烯转变机理发现

  近年来,转角石墨烯受到国内的关注。转角石墨烯所具有的大周期莫尔晶格(Moiré pattern)及其所带来的能带折叠效应可以诱导出丰富、新奇的电子结构。尤其是在一些特殊的小角度上,电子结构中所出现的平带会衍生出较多不寻常的现象,如超导、强关联、自发铁磁性等。  目前,多数研究采用机械剥离和逐层转

我国研究人员研发出单层多晶石墨烯可控断裂技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心副研究员陈明与新加坡南洋理工大学电子电气工程系教授魏磊合作,研发出一种针对单层多晶石墨烯的可控断裂技术。相关结果以论文Controlled fragmentation of single-atom-thick polycrystalli

中国学者的“折纸艺术”竟然登上了Science主刊?

  近日,中国科学院高鸿钧团队传出喜讯,他们实现了在石墨烯上高精度的结构制作,精度已经达到了原子的级别。  这样的研究成果不仅显示了研究团队对于纳米结构制作的高超技术,也再次将石墨烯这一纳米器件制作平台推到了科学研究的最前沿,对于可控制造特殊性质的纳米器件,例如量子器件,有重要研究意义。  此项成果

具二维亚铁磁性石墨烯系统首次合成

俄罗斯圣彼得堡国立大学的科学家与外国同事合作,在世界上首次在石墨烯中创造出二维亚铁磁性,所获得的石墨烯的磁性状态为新的电子学方法奠定了基础,有望开发出不使用硅的替代技术设备,提高能源效率和速度。 石墨烯是碳的二维改性形式,是当今所有可用的二维材料中最轻、最坚固的,而且具有高导电性。2018年,圣

ABC三层石墨烯中的电子红外声子耦合研究获进展

  堆垛是二维层状材料一个独特的结构自由度,在对称性破缺和各种新奇的电学、光学、磁学以及拓扑现象等方面发挥着重要作用。例如,与具有中心对称性的2H堆垛双层二硫化钼形成明显对比,3R堆垛双层二硫化钼的空间反演对称性是破损的,为光谷电子学和非线性物理提供了一个理想平台。    图1:不同极性体系的LO声

石墨烯联手辉钼矿催生新型闪存

  据物理学家组织网近日报道,瑞士洛桑联邦理工学院的科学家通过将石墨烯和辉钼矿(分子式为MoS2)两种具有优越电性能的材料相结合,制成了新型闪存的原型,在性能、尺寸、柔性和能耗等方面都很具前景。相关研究报告发表在近期出版的《美国化学学会・纳米》杂志上。   辉

全碳运算元件有望取代硅晶体管

  据物理学家组织网近日报道,美国科学家提出一种完全用碳制成运算元件的设计方案。他们表示,这一元件未来能被制造得比硅晶体管更小,且性能更好,有望替代硅晶体管,大大提升计算机的运算速度。研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。  现有电子设备离不开晶体管,这种微小的硅结构器件类似开关,能打开和关闭电

上海应物所石墨烯纳米生物效应及低剂量辐射研究获进展

  随着纳米材料的广泛应用,纳米材料的生物学效应及安全性已成为人们日益关注的问题。近日,中科院上海应用物理研究所物理生物学研究室对石墨烯这种新兴的纳米材料的生物效应,特别是呼吸毒性进行了系统研究,相关工作已于近日发表于Nature出版社杂志NPG Asia Materials上(NPG Asia

沈阳自动化所利用纳米操作机器人实现石墨烯可控加工

  我国自然科学领域权威学术期刊《中国科学G辑:物理学力学天文学》在最新一期以封面专题的形式报道了中科院沈阳自动化研究所微纳米课题组利用纳米操作机器人在石墨烯可控加工方面的科研成果(Vol. 42(4): 358-368, 2012)。这是继去年《科学通报》(Vol. 56(32): 2681-

纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展

  12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位不饱和状态

苏州纳米所在石墨烯光驱动器及其应用研究中取得进展

  光驱动器件可以把光能直接转化为机械形变,而无需通过齿轮等机械传送装置的转换,具有远程的、无接触、无损伤、易操控等特点,尤其是太阳光中几乎具有无穷无尽的光能,因此,光驱动器件在实际应用中具有巨大的前景,同时也吸引了众多研究工作者的兴趣。光驱动器件研究的关键之一,是发展在光照下具有能量转化特性的材料

新疆理化所揭示纳米铁基/石墨烯基类芬顿催化机理

  石墨烯材料具有独特的物理和化学性质,在能源、催化和环境等领域有广阔的应用前景。近年来,铁基磁性纳米粒子因其价格低廉、可磁性分离、催化活性好等优点而被用于设计和制备非均相类Fenton催化剂。经典的芬顿 Fenton (Fe2+/H2O2) 反应可以产生高活性的羟基自由(•OH),然而它在降解有机

技生所氧化石墨烯基磁共振纳米诊疗剂研究获进展

  近期,中科院合肥研究院技术生物所吴正岩课题组与上海交通大学医学院邹多宏教授、中科院强磁场中心钟凯研究员合作,在石墨烯基磁共振纳米诊疗剂的开发取得研究进展,相关成果在线发表于英国皇家化学会Nanoscle杂志(DOI: 10.1039/C7NR07957E)。  传统石墨烯基磁共振纳米诊疗剂存在两

纳米所等在快速批量制备高质量石墨烯研究方面取得进展

  因为在半导体工业中具有良好的集成兼容性以及低廉的成本优势,铜基表面化学气相沉积(CVD)法被认为是最有潜力实现大规模制备高质量石墨烯的方法。通过近10年的努力(2007-2017),铜基CVD法已经在大批量、高质量和快速制备三个方向分别取得了一系列的突破进展。然而,对于能够同时实现快速、大批量和

纳米所等在快速批量制备高质量石墨烯研究方面取得进展

  因为在半导体工业中具有良好的集成兼容性以及低廉的成本优势,铜基表面化学气相沉积(CVD)法被认为是最有潜力实现大规模制备高质量石墨烯的方法。通过近10年的努力(2007-2017),铜基CVD法已经在大批量、高质量和快速制备三个方向分别取得了一系列的突破进展。然而,对于能够同时实现快速、大批量和

石墨烯纳米材料与重金属污染生物毒性的相互影响研究

  氧化石墨烯(GO)作为一种典型的纳米材料,被广泛应用于各个行业。由于其表面具有丰富的含氧官能团,GO在重金属污染物治理方面也得到了广泛的应用。   近日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室陈长伦课题组研究了氧化石墨烯纳米材料结合重金属污染物之后的生物环境毒性行为。

化物所纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究新进展

记者刘万生 通讯员石瑛、陈晓琪 12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效

纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究取得新进展

  2015年12月14日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中,并结合多种高分辨探针手段,首次直接观察到石墨烯内嵌FeN4中心的原子结构。该限域结构有效地维持Fe原子配位

首次人体受控临床试验证实,石墨烯纳米材料可安全开发

  英国研究人员公布了一项重要的发现:首次人体严格受控暴露临床试验显示,吸入特定类型的石墨烯不会对肺或心血管功能产生短期不良影响。这意味着石墨烯这种纳米材料可以安全地进一步开发,而不会对人类健康造成重大风险。相关论文发表在16日《自然·纳米材料》杂志上。  石墨烯在2004年首次被分离出来,具有超薄

化学所在石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展

  高质量石墨烯的可控制备是各种基础研究和应用开发的基础,是迫切需要进行深入研究的重大基础科学问题之一。这一研究领域涉及对其大小、形貌、边界、晶体结构的完美程度、掺杂等方面的控制,从而实现对其电学性能调控。   在中国科学院、科技部和国家自然科学基金委的大力支持下,针对这些科学问题,中科院化学研究

王贤龙课题组在稳定高压合成金刚石烯研究获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部王贤龙课题组在稳定高压合成金刚石烯研究中取得新进展。研究表明,B和N掺杂可调控其电子结构性质(半导体、金属、超导),可降低形成能,增强金刚石烯在常温常压下的稳定性。相关研究成果发表在Physical Review B上。  

固体所在二维垂直异质结的自旋极化输运研究中取得进展

  近日,固体所郑小宏研究员小组与加拿大麦吉尔大学、山西大学等单位合作,在基于二维垂直异质结构获得完全自旋极化电流的研究中取得新的进展,相关结果发表在Nanoscale(Nanoscale 10, 174-183 (2018))上。图1. (a) h-BN/graphene/h-BN垂直异质结构;(

宁波材料所纳米硅基负极材料研究取得进展

  相对于传统石墨负极材料(372mAh/g),硅负极材料具有极高的理论比容量(3580mAh/g),是未来高能量密度动力锂离子电池负极材料首选。但硅负极材料在充放电循环过程中存在体积变化(高达3倍以上),造成硅颗粒粉化,从而引发SEI膜反复再生库伦效率低,电接触变差极化增大,使实际硅负极材料循环寿

首次在温和条件下合成碳纳米锥分子及其三甲基苯衍生物

  在国家自然科学基金创新研究群体项目(批准号:21721001)等资助下,厦门大学谢素原团队首次在温和反应条件下合成了碳纳米锥分子[1,2](C70H20)及其三甲基苯衍生物(图),研究成果以“Rational Synthesis of an Atomically Precise Carbonco