国家纳米科学中心石墨烯可控掺杂研究取得新进展

石墨烯,这一2004年发现的碳晶体家族中的新成员,集多种优异特性于一身,其电子迁移率高于硅材料两个级数表明石墨烯有望替代半导体工业中的硅材料。然而,石墨烯为零带隙半导体,因此能否有效调控其电学性质决定着这种新材料在微电子等行业的应用前途。 掺杂被认为是调控石墨烯电学性质的有效手段之一,但石墨烯完整的二维蜂窝状结构给其掺杂带来很大困难。为了解决这一难题,国家纳米科学中心宫建茹研究组采用离子注入技术,通过高能离子轰击使石墨烯产生碳原子空位缺陷。然后,在氨气气氛中高温退火,利用氨气分解产生的氮原子来填补碳原子空位缺陷,实现了在石墨烯中氮原子的掺杂。由氮原子掺杂后的石墨烯制备的场效应器件具有n型导电性质,进一步证实了氮原子的掺杂效果。另外,通过调节离子注入剂量、退火温度等条件,能够实现精确可控的原子掺杂,对石墨烯的理论研究和实际应用都具有重要意义。 相关研究结果已发表在2010年的Nano Letters上(Na......阅读全文

国家纳米科学中心石墨烯可控掺杂研究取得新进展

  石墨烯,这一2004年发现的碳晶体家族中的新成员,集多种优异特性于一身,其电子迁移率高于硅材料两个级数表明石墨烯有望替代半导体工业中的硅材料。然而,石墨烯为零带隙半导体,因此能否有效调控其电学性质决定着这种新材料在微电子等行业的应用前途。  掺杂被认为是调控石墨烯电学性质的有效手

JACS封面:BN掺杂纳米石墨烯的硼化方法

  日本关西学院大学Takuji Hatakeyama(通讯作者)等人通过选择合适的硼源和布朗斯特碱,发现一次实现三芳胺的多重硼化反应的方法。在硼化反应的辅助下,一系列BN掺杂的纳米石墨烯从传统的原材料经由两步反应转变得到。

等离子体可用于石墨烯掺杂

  据物理学家组织网10月11日(北京时间)报道,美国莱斯大学的研究人员通过将石墨烯与光结合,有望设计和制造出更高效的电子设备,以及新型的安全与加密设备。相关研究报告发表在近日出版的《美国化学学会·纳米》杂志上。   通常情况下,调整硅半导体性质是借助化学方式对硅进行掺杂。而此次的研究颠覆了这一理

俄科学家制出石墨烯“纳米水母”

   莫斯科罗蒙诺索夫国立大学化学家近期合成出了一种外形酷似水母的特殊类型石墨烯纳米粒子,并对其进行了改性处理。这些粒子的结构使其可被用于催化过程及制造导电聚合物。相关研究成果已发表在《应用表面科学》(Applied Surface Science)杂志上。   石墨烯是碳的同素异形体之一,即“纯”

中国科大氮掺杂类石墨烯研究获进展

  氮掺杂石墨烯被认为是有应用前景的锂离子电池电极材料,理论和实验研究表明,氮掺杂石墨烯的储锂性能很大程度上依赖于氮掺杂量。然而,大量的氮原子掺杂到晶格里会降低其结构稳定性,故电池容量等电化学性能的进一步提高和改善受到限制。  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)博士生郑方才和材

石墨烯与自掺杂聚苯胺的相互作用

有柔韧性的石墨烯(GS)/聚苯胺(PANI)纳米纤维复合材料通过一种简单快速的两步法来合成,即将带负点的聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂的GS(PSS-GS)和带正电的PANI纳米纤维真空过滤制备出PSS-GS/PANI纳米纤维悬浮液。通过场致发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和高分辨率透射电子显微镜

石墨烯可“剪”成纳米机器

  剪纸艺术可以将纸张剪成复杂的图案,比如雪花。美国康奈尔大学的物理学家也变身成为剪纸艺人,不过,他们手中的“纸张”是只有一个原子厚的石墨烯,他们剪出来的可能是世界上最小的机器。  康奈尔大学卡夫利纳米尺度科学研究所所长保罗·麦克尤恩带领的研究团队在发表于最新的《自然》杂志的论文中,展示了如何将只有

科学家首次合成具有拓扑性质石墨烯纳米带

  8月22日,记者从上海交通大学获悉,该校物理与天文学院特别研究员王世勇与瑞士、德国、美国科学家合作,首次合成具有拓扑性质的石墨烯纳米带。相关成果近日发表于《自然》杂志。  在物理学中,拓扑是物质的一个基本属性。拓扑材料具有传统材料不具备的新颖物理性。比如,此类材料的导电边缘由于受到材料本征的拓扑

研究揭示铜上双层石墨烯的双面各异掺杂机制

  松山湖材料实验室-北京大学教授刘开辉与合作者研究揭示了铜上双层石墨烯的双面各异掺杂机制,解决了原子级石墨烯防腐技术易受界面扩散和电化学腐蚀侵害的难题,成功实现了对铜箔的超高效防腐。近日,相关成果在线发表于《自然-通讯》。  记者获悉,该技术可在室温下保护铜箔达5年以上、80 ℃水中浸泡保护铜达1

研究揭示铜上双层石墨烯的双面各异掺杂机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512786.shtm松山湖材料实验室-北京大学教授刘开辉与合作者研究揭示了铜上双层石墨烯的双面各异掺杂机制,解决了原子级石墨烯防腐技术易受界面扩散和电化学腐蚀侵害的难题,成功实现了对铜箔的超高效防腐。近

氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究获进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与教授李震宇、曾长淦等校内外同行合作,在氮掺杂石墨烯生长的原子尺度机理研究方面取得新进展,通过理论计算预言了利用芳香性分子C5NCl5在Cu(111)表面上可自组装实现高浓度、高有序的氮掺杂石墨烯。该研究成果以A

氮掺杂石墨烯催化剂研究获得新进展

  石墨烯掺杂氮原子可以在其表面诱导形成高的局域电荷/自旋密度而提高其化学活性。近日,中科院合肥物质科学研究院强磁场中心双聘研究员、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)教授陈乾旺课题组发现氮掺杂石墨烯可以催化还原硝基苯酚,这是首次在温和条件下(无光照等影响)非金属催化剂用于催化该反应的

石墨烯上成功制备可控纳米孔

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387887.shtm俄罗斯国家研究型工艺大学(NUST MISIS)的专家,与其他国家物理学家组成的国际小组共同开展一系列快重离子辐照石墨烯实验。结果显示,可以通过这种方式在石墨烯上制备直径可控的纳米孔。

纳米波纹让石墨烯高效分解氢气

英国科学家的一项最新研究发现,石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹,这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气,有望实现更高性能的氢燃料电池,并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中,“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现,尽管石

美首次“种”出石墨烯纳米带

  据物理学家组织网7月19日(北京时间)报道,美国科学家首次在金属上从头开始逐个原子地合成出了石墨烯纳米带——在熔炉中生长出的石墨烯的同轴六边形。发表在最新一期《美国化学会志》上的研究报告称,这种石墨烯“洋葱圈”有望用于锂离子电池和高级电子设备内。   该研究的领导者之一、莱斯大学的物理学家詹姆

纳米波纹让石墨烯高效分解氢气

英国科学家的一项最新研究发现,石墨烯表面拥有奇特的纳米波纹,这使其能以比同等质量的现有最佳催化剂高100倍的效率分解氢气,有望实现更高性能的氢燃料电池,并提高很多工业过程的效率。相关研究刊发于最新一期《美国国家科学院院刊》。在最新研究中,“石墨烯之父”、曼彻斯特大学的安德烈·海姆及其同事发现,尽管石

美开发出DNA石墨烯纳米结构

  据物理学家组织网4月11日(北京时间)报道,美国麻省理工学院和哈佛大学的科学家,利用DNA构建出具有独特电子特性的石墨烯纳米结构,向大规模生产石墨烯电子芯片迈出了非常重要的一步。该研究成果发表在近期《自然·通讯》杂志上。   科学家通过控制DNA序列,操纵分子形成不同折叠形状的DNA纳米结构,

碳纳米材料家族增加新成员——弯曲纳米石墨烯

  继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。   名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然・化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名

氮掺杂石墨烯量子点在双光子荧光成像研究取得进展

  双光子荧光成像技术具有近红外激发、避免光毒作用和光漂白、自发荧光干扰弱及较深的组织穿透深度等优点,在生物医药领域研究中受到极大关注。开发具有高双光子吸收截面、生物相溶性好的材料作为双光子荧光探针,是活细胞和深层组织成像研究领域的关键和热点。   国家纳米科学中心宫建茹研究组以氧化石墨烯为前驱体

科学家找到大规模生产纳米石墨烯薄片新方法

  据美国物理学家组织网3月26日报道,韩国和美国的研究人员近日表示,通过混合固态二氧化碳和相应溶剂,能简单、经济地大规模生产出高质量的纳米石墨烯薄片。相关研究报告发布在本周出版的美国《国家科学院院报》网络版上。   石墨烯源自石墨,因极佳的导电性、导热性和坚固性闻名。全世界的科学家都认为石墨烯将

美国科学家利用光热合成石墨烯纳米带

   随着电子设备体积越来越小,利用传统硅材料制造微小电子元件的挑战日益增大,成本不断增加,石墨烯成为制造下一代电子元器件的重要材料。日前,美国加州大学洛杉矶分校的化学家开发出一种生产石墨烯纳米带的新方法,研究成果发表在《美国化学会志》上。   纳米带是非常狭窄的石墨烯条,只有几个碳原子的宽度。纳米

科学家直接证实锯齿型石墨烯纳米带本征磁性

  中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山,首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)的本征磁性,加深了对石墨烯磁性性质的理解,也为开发基于石墨烯的自旋电子学器件开辟了新的道路。相关研究8月19日发表于《自然-材料》。  石墨烯是一种独特的二维材

科学家直接证实锯齿型石墨烯纳米带本征磁性

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员王浩敏团队联合上海师范大学副教授王慧山,首次在实验中直接证实了锯齿型石墨烯纳米带(zGNRs)的本征磁性,加深了对石墨烯磁性性质的理解,也为开发基于石墨烯的自旋电子学器件开辟了新的道路。相关研究8月19日发表于《自然-材料》。石墨烯是一种独特的二维材料,其p

石墨烯纳米电路技术获得新进展

  据美国物理学家组织网6月10日报道,美国一联合研究小组称,他们在利用石墨烯制造纳米电路领域获得了突破:设计出了简便、快速的纳米电线制造方法,能够调谐石墨烯的电学特征,使氧化石墨烯从绝缘物质变成导电物质。这被认定为石墨烯电子学领域的一项重要发现,相关研究报告发表在6月11日出版的《科

纳米新材料导电性“秒杀”石墨烯

  据物理学家组织网1月11日报道,美国研究人员首次合成出层状2D结构的电子晶体,从而将这一新兴材料带入纳米材料“阵营”。研究人员表示,合成层状电子晶体导电性能甚至优于石墨烯,有望用于研制透明导体、电池电极、电子发射装置以及化学催化剂等诸多领域。新研究发表在最新一期《美国化学会志》上。  电子晶体属

纳米新材料导电性“秒杀”石墨烯

  据物理学家组织网1月11日报道,美国研究人员首次合成出层状2D结构的电子晶体,从而将这一新兴材料带入纳米材料“阵营”。研究人员表示,合成层状电子晶体导电性能甚至优于石墨烯,有望用于研制透明导体、电池电极、电子发射装置以及化学催化剂等诸多领域。新研究发表在最新一期《美国化学会志》上。  电子晶体属

高迁移率氮掺杂石墨烯量子输运研究取得重要进展!

  石墨烯材料因其特殊的能带结构、超高的迁移率和新奇的输运特性,成为探索新物性、研制新型量子电子器件的理想体系。其中,对于石墨烯掺杂体系输运特性的研究有助于理解掺杂石墨烯中的载流子输运特性和散射机制,在石墨烯材料和电子器件性能优化方面具有重要指导意义。  近日,北京大学信息科学技术学院、固态量子器件

北京大学利用石墨烯量子点实现光控界面掺杂

  低维纳米材料由于在发光和电子输运等方面有着丰富的物理特性,得到了广泛关注。日前,北京大学方哲宇、朱星课题组利用石墨烯量子点(GQDs)等离激元实现了对单层MoS2的高效电荷掺杂以及发光光谱的动态调控,相关成果近期发表于《先进材料》。  单层danS2是一种直接带隙半导体材料,具有较高的光致荧光发

大连化物所微型超级电容器研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队采用自下而上热解法制备出连续、均匀、超薄的硫掺杂石墨烯薄膜,并将其应用于高比容量微型超级电容器,相关研究成果发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.,DOI:10.1021/jacs.7b00805)上。

一种氮掺杂多孔石墨烯制备新方法可用于稀土分离

  近日,中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法,制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜(ZL申请号:CN 202010861481.0)。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石,从而构建类水滑石/