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“自然图案化”的新型二维原子晶体材料及其功能化研究

石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,2010年他们因此获得了诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,使其在电子学、光学、磁学、催化、储能和传感器等领域有着巨大的应用前景,被称为 “未来材料”或“变革性材料”。石墨烯的成功引发了世界范围内对新型二维晶体材料的探索和研究热潮。 近年来,中国科学院大学物理科学学院院长、真空物理重点实验室主任高鸿钧院士领导的研究团队在石墨烯及类石墨烯二维原子晶体材料的制备、物性与应用基础等方面开展研究,取得了一系列居国际前沿的研究成果。在过去十年间,他们采用分子束外延生长方法制备出了大面积、高质量的石墨烯及类石墨烯二维原子晶体材料,例如:石墨烯 [Chin. Phys. 16, 3151 (2007); Adv. Mat......阅读全文

自然图案化新型二维原子晶体材料及其功能化进展

  石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,2010年他们因此获得了诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,使其在电子学、光

新型二维原子晶体材料及其功能化研究取得新进展

  石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年,Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,他们因此获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,在电子学、光学、

研究发现利用硅烯插层打开外延生长的双层石墨烯能隙

  石墨烯因其独特的晶格结构而具有诸多优异性能,但其零能隙特征极大地限制了它在电子学器件上的应用。近年来,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件重点实验室研究员、中科院院士高鸿钧带领的研究团队在石墨烯及类石墨烯二维原子晶体材料的制备、物性调控及应用等方面开展研究,取得了一系列

院士团队成功在石墨烯和基底之间则形成单层/多层硅烯

  硅烯是硅原子排列成的蜂窝状翘曲结构。因其具有和石墨烯相似的几何构型,理论计算发现硅烯的能带结构与石墨烯类似,在布里渊区的顶角(K点)也存在狄拉克锥,载流子为无质量的狄拉克费米子。由于硅原子比碳原子重,硅烯具有更强的自旋轨道耦合相互作用,理论预言有可能在硅烯中观测到量子自旋霍尔效应和量子反常霍尔效

半导体所等在各向异性二维材料物性研究方面取得系列进展

  二维层状晶体材料,比如石墨烯和二硫化钼(MoS2)等,具有优良的电学性能和光学性能,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。近几年来,平面内各向异性的二维晶体材料,如黑磷(BP),二硫化铼(ReS2)和二硒化铼(ReSe2)等,由于其具备的独特性质和在纳米器件方

全球涌动石墨烯热 产业前景十分诱人

  石墨烯是单原子层的二维晶体材料,也是结构最为简单的碳材料。常见的石墨材料可以看作由石墨烯层层堆叠而成,因此石墨烯也被视作“单层石墨”。被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯是目前已知的世上最薄、最坚硬、室温下导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米材料:它可以薄到只有一个碳原子的厚度,1毫米厚的石墨薄片中

金属所在新型二维材料研究中取得突破

  自2004年石墨烯被发现以来,探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿。正如石墨烯一样,大尺寸高质量的其他二维晶体不仅对于探索二维极限下新的物理现象和性能非常重要,而且在电子、光电子等领域具有诸多新奇的应用。近年来,除石墨烯外,二维六方氮化硼、过渡族金属硫化物、氧化物、黑磷等二维材料

AFM在二维材料研究中的应用

AFM在二维材料研究中的应用新型二维材料自2004年石墨烯被发现以来,探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿。正如石墨烯一样,大尺寸高质量的其他二维晶体不仅对于探索二维极限下新的物理现象和性能非常重要,而且在电子、光电子等领域具有诸多新奇的应用。原子力显微镜(AFM)一直被广泛用于二维

物理所等实现二维原子晶体硒化铟高性能光电探测器

  二维层状原子晶体材料的物理性能(如带隙等)随厚度减小而变化,在光子和光电子器件的应用中具有广阔前景。光电探测器作为重要的光电应用单元器件,引发学界广泛关注,近年来基于二维原子晶体材料的光电晶体管成为最主要的关注对象之一。除半金属的石墨烯之外,半导体二维原子晶体材料(如过渡金属硫属化合物、II-V

新型单元素二维原子晶体材料黑磷或将成“第二个石墨烯”

  科技日报讯 (记者马爱平)记者近日从深圳大学获悉,由深圳大学——新加坡国立大学光电协同创新中心教授张晗带领的深圳市孔雀创新团队首次研发了基于黑磷的光纤锁模激光器,得到了超短脉冲激光的输出信号。  近年来,在石墨烯产业蓬勃发展之际,另一种新型单元素二维原子晶体材料——黑磷被发现。与石墨烯类似,黑磷

石墨烯拉曼光谱测试详解!

  2004年英国曼彻斯特大学的A.K.Geim领导的小组首次通过机械玻璃的方法成功制备了新型的二维碳材料-石墨烯(graphene)。自发现以来,石墨烯在科学界激起了巨大的波澜,它在各学科方面的优异性能,使其成为近年来化学、材料科学、凝聚态物理以及电子等领域的一颗新星。  就石墨烯的研究来说,确定

BCEIA2019学术报告会大会报告出炉!精彩内容抢先看

  业界人士翘首以盼的第十八届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2019)将于2019年10月23-26日在北京•国家会议中心举行。本届展会将继续坚持“分析科学 创造未来”的方向,围绕“生命 生活 生态——面向绿色未来”的主题组织学术报告会、专题论坛和仪器展。  本届大会主席由中华人民共和国

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  业界人士翘首以盼的第十八届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2019)将于2019年10月23-26日在北京•国家会议中心举行。本届展会将继续坚持“分析科学 创造未来”的方向,围绕“生命 生活 生态——面向绿色未来”的主题组织学术报告会、专题论坛和仪器展。  本届大会主席由中华人民共和国

石墨烯拉曼光谱测试详解 (三)有缺陷的拉曼光谱分析

众所周知,石墨烯是一种零带隙的二维原子晶体材料,为了适应其快速应用,人们发展了一系列方法来打开石墨烯的带隙,例如:打孔,用硼或氮掺杂和化学修饰等,这样就会给石墨烯引入缺陷,从而对其电学性能和器件性能有很大的影响。拉曼光谱在表征石墨烯材料的缺陷方面具有独特的优势,带有缺陷的石墨烯在1350cm-1附近

《新材料产业“十二五”发展规划》发布

  (三)先进高分子材料   特种橡胶。自主研发和技术引进并举,走精细化、系列化路线,大力开发新产品、新牌号,改善产品质量,努力扩大规模,力争到2015年国内市场满足率超过70%。扩大丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPR)、异戊橡胶(IR)、聚氨酯橡胶、氟橡胶及相关弹性体等生产

中科院物理所在二维硼实验制备方面取得进展

  近日从中科院获悉,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面室吴克辉研究组的博士生冯宝杰、钟青在研究员吴克辉、副研究员陈岚的指导下,率先利用超高真空分子束外延(MBE)直接进行单原子层构筑的方法,在Ag(111)衬底上获得了理论期待已久的单层硼烯。实验上实现学术界期待已久的硼烯,为

物理所在二维硼(硼烯)的实验制备方面取得进展

  自石墨烯发现以来,二维材料受到了广泛关注,寻找类似石墨烯的新型二维晶体材料,并探索其特殊物理化学性质是当前一个令人关注的研究方向。二维材料性质各异,且易于调控和集成,其丰富多彩的电子态和物理效应为构筑新型的电子器件提供了新机遇。其中,单元素二维材料由于结构简单、易于分析和调控,可以视为模型化的二

中科院物理所在二维硼实验制备方面取得进展

近日从中科院获悉,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面室吴克辉研究组的博士生冯宝杰、钟青在研究员吴克辉、副研究员陈岚的指导下,率先利用超高真空分子束外延(MBE)直接进行单原子层构筑的方法,在Ag(111)衬底上获得了理论期待已久的单层硼烯。实验上实现学术界期待已

电化学传感器在环境监测中应用

传统的环境监测通常采用离线、实验室分析方法,分析速度慢,操作复杂,分析仪器大且昂贵,无法进行现场快速分析和连续在线监测。电化学传感器以成本低、易携带、多功能等优点在环境监测领域的应用日益广泛。鉴于对电化学传感器的灵敏度要求越来越高,很多纳米材料如碳纳米管、纳米金属颗粒、碳纤维、多孔纳米材料等被广泛用

首次发现由过渡金属元素构造的二维原子晶体材料

  石墨烯的非凡性质根源于其蜂窝状晶格中的粒子隧穿。近年来,石墨烯的成功使得人们关注其他新型二维蜂窝状材料的研究,以进一步探索蜂窝状结构非同寻常的电子学性质。中科院物理研究所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组在Ir(111)衬底上成功制备出硅烯,并深入研究了它的几何、电学性质以及和基底的相互作用

二维锡烯拓扑材料研究取得进展

近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(Nat

二维锡烯拓扑材料研究取得进展

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(N

新型类石墨烯二维晶体材料——锗烯的研究获进展

  近日,中国科学院武汉物理与数学研究所曹更玉研究组与中国科学院物理研究所高鸿钧院士研究组合作,在新型类石墨烯二维晶体材料——锗烯的制备研究方面取得新进展,相关研究结果与中科院物理所以共同第一作者单位合作发表在Advanced Materials(2014,26,4820)杂志上。  近年来石墨烯研

盘点2014年度十大改变世界的革命性技术

  基因编辑更快更准更简单  1973年,斯坦利•N•科恩(Stanley N. Cohen)和赫伯特•W•博耶(Herbert W. Boyer)找到了改变生物体基因组的方法,成功将蛙的DNA插入到细菌中。20世纪70年代末,博耶的基因泰克(Genetech)公司对大肠杆菌进行基因改造,使其带有一

化学所合作在石墨烯的可控制备方面取得系列进展

  近年来,石墨烯作为一种新型的碳材料,因其许多独特优异的性质引起了人们的广泛关注和极大兴趣。石墨烯的可控制备是开展石墨烯基础研究和应用开发的前提,是目前亟待解决的重大科学问题之一。在众多石墨烯的制备方法中,化学气相沉积法(CVD)因兼有高质量和宏量制备的优点已成为石墨烯生长的最重要方法之一。  最

真空气氛炉的正确使用办法

  真空气氛炉主要为高等院校、科研院所、工厂企业等行业实验室提供高温热处理环境,可应用于金属材料、石墨材料、锂电材料、晶体材料等新材料领域。主要针对实验室的日常应用开发,优质的炉膛材料和稳定的温度控制系统,可保证实验数据的可靠性;产品采用新型陶瓷纤维材料作为炉膛材料,选用质优的硅钼棒发热元件作为发热

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

石墨烯晶界输运性质研究取得系列进展

  以石墨烯为代表的二维原子晶体材料的准粒子(如激子、狄拉克费米子等)由于量子限域效应,显示出室温量子霍尔效应等新奇量子特性,也促进了相关新型电子、光电子器件的应用等相关研究。获得本征的电学输运特性、光电特性等物理性质乃至最终的器件应用的关键在于大面积、高质量样品的生长。近年来,中国科学院物理研究所

南京大学又发Nature!成功制备超薄氧化物钙钛矿二维材料

  近日,南京大学聂越峰教授课题组采用分子束外延技术对非层状结构的氧化物钙钛矿材料进行单原子层精度的生长与转移,结合王鹏教授课题组的透射电子显微镜的结构分析,成功制备出基于氧化物钙钛矿体系的新颖二维材料。由于氧化物钙钛矿体系具有优异的电子特性,该成果开启了一扇通往具有丰富强关联二维量子现象的大门。北

半导体所多层转角石墨烯的层间耦合研究获进展

  石墨烯具有优良的电学性能和光学性能,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。将石墨烯堆叠起来可以得到多层石墨烯。除了具有和体石墨相同的Bernal堆垛(即AB堆垛)方式的多层石墨烯之外,还可以在实验室制备或者合成出不同石墨烯片层取向随机的多层石墨烯-多层转角石墨