辽宁成功运用“氧剪刀”制备悬浮硅原子单层

近日,大连理工大学与澳大利亚伍伦贡大学合作,在硅烯材料的氧化和单原子层剥离方面取得重要突破,成功利用氧分子作为“剪刀”,将硅烯原子层从金属基底上剥离,为硅烯器件研究提供了解决方案。相关成果发表在《科学》子刊《科学进展》上。 硅烯在由实验室走向工业化应用的道路上依然面临着很多的困难。最大的挑战在于:如何将硅烯原子层从金属基底上剥离,进行后续的器件加工。2014年起,澳大利亚伍伦贡大学、大连理工大学、中科院物理所和中科院高能物理所研究人员合作,提出了利用活性气体分子作为“手术刀”,将外延生长的硅烯从金属基底上剪切下来的实验方案,并最终确定利用氧分子作为“化学剪刀”插入外延的硅烯和金属基底之间,成功将硅烯从金属基底上剥离,首次得到了准自由硅烯单层的原子结构像、电子能带结构以及声子特征谱等一系列极其重要的信息,并通过理论计算还原了氧分子剪裁剥离硅烯的整个过程。这一突破,为未来硅烯器件的研发提供了重要的科学和技术基础。......阅读全文

超越石墨烯:二硫化钼和黑鳞成材料学家新宠

  单层石墨烯(上)激发了科学家探索半导体单晶材料——如二维黑磷单晶(中)和二硫化钼(下)——的热情。  通常情况下,胶带不会被看作是一种具有科学突破性的进展。但是当英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)(两人在

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

石墨烯怎么制作

石墨烯制作方法:一、机械剥离法机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动,得到石墨烯薄层材料的方法。这种方法操作简单,得到的石墨烯通常保持着完整的晶体结构。2004年,英国两位科学使用透明胶带对天然石墨进行层层剥离取得石墨烯的方法,也归为机械剥离法。二、氧化还原法氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸

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

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

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

石墨烯纳米复合材料可提升电池性能

  据美国物理学家组织网7月27日报道,美国科学家制造出了一种由石墨烯和锡层叠在一起组成的纳米复合材料,这种可用来制造大容量能源存储设备的轻质新材料可用于锂离子电池中,其“三明治”结构也有助于提升电池的性能。相关研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。   该研究的领导者、劳伦斯

什么是硅基负极材料?

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

硅纳米负极是什么材料

研究人员发现硅纳米作为负极理论容量可以达到4200,而目前的石墨负极材料理论也就372,行内很多厂家想用纳米硅作为负极材料,问题是硅充电时体积膨胀好几倍,有出现粉化现象,基本证明纳米硅不能单独作为负极材料,现在比较流行的是硅碳复合材料,缓解硅的膨胀,我们咸阳六元碳晶公司也是初入此行,也想研究开发硅碳

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

  二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。  虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其

全球首个单原子层沟道的鳍式场效应晶体管问世

  中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内外多家单位合作,首次演示了可阵列化、垂直单原子层沟道的鳍式场效应晶体管,相关成果于3月5日在《自然—通讯》在线发表。  过去几十年来,微电子技术产业沿摩尔定律取得了突飞猛进的发展,按照摩尔定律的预测,集成电路可容纳晶体管数目大约每两年增加一倍。为了避

研究者开发出石墨烯的“竞争者”——二硫化钼

  宾夕法尼亚大学的研究人员研究出了可控的、导电能力能被开启和关闭的、能够自发光的硅的替代品——二硫化钼。  石墨烯,一种单原子厚度的碳原子晶格材料,由于其极高的导电性和无与伦比的薄而经常被吹捧作为硅的替代品用在电子器件领域。但石墨烯并不是唯一能够扮演这样角色的二维材料。  宾夕

镍铬硅镍硅热电偶丝的材料介绍

中文名称镍铬硅-镍硅热电偶丝英文名称nickel-chromium-silicon/nickel-silicon thermocouple wire定  义.2%Cr-1.4%Si合金丝与Ni-4.4%Si合金丝组成的热电偶丝。应用学科机械工程(一级学科),仪器仪表材料(二级学科),测温材料(仪器仪

硅烯首次被成功制成晶体管-可获得更快更小计算机芯片

  由意大利和美国科研人员组成的团队首次创建出基于硅烯材质的晶体管。他们发表在《自然·纳米科技》杂志上的论文描述了如何研制这种出了名挑剔的材料。  硅烯是一种由单个原子厚度的硅制成的材料,就像石墨烯一样,被证明具有超凡脱俗的导电性能,这意味着它在未来电子产品中将大有用武之地,特别是人们对获得更快或更

碳纳米管/石墨烯:纳米材料技术的领头羊

  纳米技术是通过对纳米尺度物质的操控来实现材料、器件和系统的创造和利用,例如,在原子、分子和超分子水平上的操控纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点,谁能在这一领域取得领先,谁就能占据21世纪科学的制高点。纳米碳材料是指尺度至少有一维小于100纳米的碳材料。纳米碳材料主要包括四种类型

延续摩尔定律,二维晶体管潜力如何?

  自20世纪60年代以来,电子电路上可容纳的元器件数量每两年便增加一倍,这种趋势就是著名的摩尔定律。随着晶体管越来越小,硅芯片上可容纳的元器件数量在不断增加。但目前看来,硅晶体管正接近它的物理极限。只有开发出全新类型的材料和设备,才能释放下一代计算机的潜力。单分子厚晶体管芯片或许能用来驱动下一代计

重庆研究院在2D材料量子调控研究方面取得新进展

  日前,中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术中心在2D材料量子调控研究方面取得新进展,相关研究成果以Bandgap modulation of MoS2 monolayer by thermal annealing and quick cooling 为题发表在Nanoscale 期刊上。

我科学家首次揭示锑烯在非线性光学领域中的优越性能

  近日,中科院理化所研究人员与南京理工大学曾海波课题组合作,利用液相剥离方法高产率制备了高结晶性的少层锑烯;通过球差校正高分辨透射电镜鉴定了锑烯的精确原子结构;成功制备了高浓度高性能光限幅锑烯有机硅凝胶玻璃。该工作已申请国家ZL,并已发布于《美国化学会志》。  南京理工大学利用液相剥离法高产率地制

欧洲研究团队成功合成二维材料锗烯-石墨烯家族又添表亲

二维材料锗烯  艾克斯-马赛大学等一个欧洲联合研究团队成功合成石墨烯的又一“表亲”,即二维材料锗烯(germanene)。该材料是由单层锗原子构成,或具备表现出色的电学和光学性质,未来有可能被广泛集成在各种电子设备。这项研究成果刊登在9月10日的《新物理学杂志》上。  这种二维材料最早于2009年被

金属所石墨烯三维网络结构的制备及应用研究取得重要进展

  最近,沈阳材料科学国家(联合)实验室的成会明、任文才带领的石墨烯研究团队在石墨烯三维体材料的宏量制备和应用方面取得重要突破。他们采用兼具平面和曲面结构特点的泡沫金属作为生长基体,利用CVD方法制备出具有三维连通网络结构的泡沫状石墨烯体材料。研究发现,这种石墨烯体材料完整地复制了泡

单烯酸的基本信息

中文名称单烯酸英文名称monoenoic acid定  义含有一个双键的不饱和脂肪酸。如在动植物油中常见的棕榈油酸、油酸和神经酸等。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),脂质(二级学科)

福建物构所硅碳石墨烯理论研究获进展

  石墨烯是一种由碳原子构成的单原子厚度二维薄膜新材料。由于其导热系数高、电阻率极低、电子迁移速度极快,因此被期待用来发展新一代电子元件或晶体管,用来制造透明触控屏幕、光板等。但是由于其半金属特性(能隙为0 eV),并不适合做热电材料和太阳能电池材料。为此,人们希望通过结构调控和掺杂手段,增大石

石墨烯后又一轮超级材料创新高潮袭来

         多个类型的平面材料堆砌在一起,可能展现每个的最佳性能。图片来源:H. Terrones et al  物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的,比钢强、比铜导电好,虽然非常薄,但它实际上是二维材料。在2004年被分离出来后不久,石墨

硅表面铁磁锰单原子纳米线的结构与生长机制研究取得进展

  硅半导体表面重构以及表面吸附原子在硅表面上的自组装研究是理论和实验科学工作者长期以来共同关注的重要课题之一。由于MnSi等锰基化合物具有铁磁性和较高的居里温度,因此被认为是最有望实现自旋传导的磁性材料。实验发现,锰在室温下可在硅(001)面上自组装形成单原子纳米线和小纳米团簇,为

石墨烯:未来材料宠儿

今年3月,浙江大学利用石墨烯等材料制成世界“最轻材料”。   想在一秒钟内下载一部高清电影吗?石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。   美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网传输速度提高一万倍。

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

利用非富勒烯受体材料研究有机叠层太阳能电池获进展

  太阳能是人类可利用的最丰富的可再生能源,太阳能电池是将太阳能直接转换成电能,而不会产生二氧化碳排放。有机光伏(OPV)材料和器件以其溶液处理的低成本、丰富的原材料以及可以制备成柔性和半透明器件等突出优点,成为新一代太阳能电池的重要研发对象。在有机太阳能电池中,将具有互补吸收光谱的两个本体异质结(

添加氢气可使石墨烯更纯净

  美国科学家在最新一期的《自然·化学》杂志上撰文指出,他们发现,氧化石墨烯进行还原反应后出现的不纯净石墨烯,可以通过向其中添加氢气而变得更加纯净,以更好地发挥石墨烯的特性。   石墨烯是仅由一层碳原子构成的二维晶体,超薄石墨烯拥有巨大的应用潜力,可以替代现在的液晶显示材料,与目前