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应。理论计算还发现,通过外加电场或碱金属原子吸附等方式,可以调节硅烯狄拉克点处能隙的大小。然而,由于化学性质较为活泼,硅烯在空气中极容易被氧化。L. Tao等人在2015年首次成功制备出硅烯晶体管器件并测量了硅烯的载流子迁移率,然而,由于硅烯在空气中的不稳定性,他们制备的器件只存活了两分钟 [Nat. Nanotechnol., 2015, 10, 227]。另一方面,基于硅烯的异质结构也被理论预言具有优异的物理化学性质,但是由于硅在自然界中不存在类似石墨的层状体材料,硅烯并不能通过传统的机械剥离方式得到,而基于硅烯的异质结构体系也就......阅读全文
石墨烯:接棒硅时代?
石墨烯是21世纪最受期待的“神奇材料”,一经问世便受到科学界的广泛关注。而真正把它带入人们视野的是一则有关“超级电池”的消息。充电时间不到8分钟,续航能力高达1000公里,如果这款由石墨烯聚合材料电池提供电力的电动汽车实现量产,对传统汽车行业无疑是毁灭性的打击。 石墨烯的“神奇”并不局限于新型
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
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
“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术
据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道,奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法,可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”,制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。 石墨烯是从石墨材料中剥离出来
石墨烯:“后硅时代”的新潜力材料
石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体,看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,属于纳米材料的一种。 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin
物理所硅烯的氢化研究取得新进展
最近几年,在硅基研究领域兴起了一种类石墨烯的新型二维材料——硅烯(silicene)。硅烯也是狄拉克费米子体系,其低能准粒子具有线性能带结构,而且它还是一种二维拓扑绝缘体。在硅烯中, 由于Si-Si原子之间较大的成键间距削弱了π电子交叠,它以sp2-sp3混合杂化的方式形成具有弱翘曲(low-b
科学家认为硅烯或将赶超石墨烯-实现后来居上
7年前,硅烯还只是理论学家的一个梦想。受石墨烯——由仅是单原子厚度的按蜂窝状晶格排列的碳原子构成的著名材料——热情的驱动,研究人员推测,硅原子也可能形成类似的表面。而且如果它们可以被用于制作电子产品,硅烯胶片将会使半导体工业实现微型化的终极梦想。 美国得克萨斯州立大学纳米材料研究人员、参与制作
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日,中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破,研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作,乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应:将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上,由于石墨
氧化石墨烯和石墨烯性能的区别
氧化石墨烯和石墨烯性能的区别采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,将其采用水合肼还原获得石墨烯,以氧化石墨烯和石墨烯为吸附剂,分别采用透射电镜(TEM),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(RS)和X射线衍射光谱(XPS)对阴阳离子的不同吸附性能进行了分析表征.结果表明:两吸附剂对罗丹
石墨烯检测方法大汇总,石墨烯快速检测
超全面石墨烯检测方法大汇总,看完就是石墨烯检测专家了! 2004年,康斯坦丁博士通过胶带从石墨上分离出石墨烯这种“神器的材料”,它的出现在全世界范围内引起了极大轰动…… 石墨烯具有非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度,极好的透光性……这些优异的性能
北京石墨烯研究院石墨烯晶元、烯薄膜设备采购公告
国信招标集团股份有限公司受北京石墨烯研究院委托,根据《中华人民共和国政府采购法》等有关规定,现对北京石墨烯研究院2018年石墨烯晶元批量制备设备和高质量石墨烯薄膜批量制备设备采购项目进行公开招标,欢迎合格的供应商前来投标。 项目名称:北京石墨烯研究院2018年石墨烯晶元批量制备设备和高质量石墨
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
科学家开发出石墨烯硅光电混合芯片
据物理学家组织网7月16日(北京时间)报道,美国哥伦比亚大学一项新研究证明石墨烯具有卓越的非线性光学性能,并据此开发出一种石墨烯-硅光电混合芯片。这种硅与石墨烯的结合,让人们离超低功耗光通信近了一步,让该技术在光互连以及低功率光子集成电路领域具有广泛的应用价值。相关论文发表在《自然·光学》杂志网
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
石墨烯表征手段
石墨烯的表征主要分为图像类和图谱类图像类以光学显微镜透射电镜TEM扫描电子显微镜、SEM和原子力显微分析AFM为主而图谱类则以拉曼光谱Raman红外光谱IRX射线光电子能谱、XPS和紫外光谱UV为代表其中TEM、SEM、Raman、AFM和光学显微镜一般用来判断石墨烯的层数而IRX、XPS和UV则可
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
打开石墨烯带隙,开启石墨烯芯片制造领域大门
天津大学纳米颗粒与纳米系统国际研究中心的马雷教授团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题,在保证石墨烯优良特性的前提下,打开了石墨烯带隙,成为开启石墨烯芯片制造领域大门的重要里程碑。该研究成果论文《碳化硅上生长的超高迁移率半导体外延石墨烯》1月3日在线发表于国际期刊《自然》。 据介
中国首家石墨烯上市企业诞生-石墨烯产业“梦之队”崛起
2014年11月12日,常州第六元素材料科技股份有限公司在北京成功进入“新三板”上市,成为国内首家石墨烯上市企业。 2013年2月,诺奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士在中国国务院发展研究中心,接受江南石墨烯研究院名誉理事长冯冠平馈赠由中国制造的全球首款石墨烯触屏手机。 ■创新驱动发展 “这
石墨烯“表亲”锡烯或已“呱呱落地”
二维材料家族再迎“小鲜肉”一枚。美国科学家近日表示,他们研制出了石墨烯的表亲——锡原子组成的二维网状物“锡烯”(Stanene)。理论预测称,这种材料或能100%导电,研究人员希望尽快证实其优异的电学属性。不过也有人指出,还需要实验进一步证实新材料确为锡烯。 2004年石墨烯的横空出世,引发
科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”
英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料,其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测,但这是它第一次被研制出来。 目前的晶体管由昂贵的硅制成,在电子设备中应用时会产生热量。科学家们一直在寻找一种可以取代硅的碳基材料,
科学家解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”
英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料,其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。这种名为“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就获得了理论预测,但这是它第一次被研制出来。 目前的晶体管由昂贵的硅制成,在电子设备中应用时会产生热量。科学家们一直在寻找一种可以取代硅的
石墨烯新技术“惊”现中国国际石墨烯创新大会
在中国国际石墨烯创新大会上,国内多家公司和机构讨论了利用石墨烯技术取代现有的硅基芯片,并创建了一个石墨烯铜创新联合体来攻关这一技术。据了解,石墨烯的电子迁移率远高于硅基材料,其性能表现将远远超过现有的硅基芯片,同时能效表现也相当出色,不过目前该芯片技术距离量产应用还有一定距离,科学家一直在研究大规模
石墨烯材料新时代兴起-抓住石墨烯发展的重大机遇
在当今的中国与世界,关于石墨烯可能引发的材料革命乃至新技术革命讨论非常热烈。最近,我到北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江、黑龙江、山东、陕西和中科院、清华大学等地方和研究机构对石墨烯进行了调研。石墨烯具有非常大的发展潜力和应用前景,我们必须统筹规划,精心布局,紧紧抓住石墨烯研发和产业化所带来的重
石墨烯和石墨的区别,联系
石墨烯和石墨的区别如下:一、性质不同1、石墨烯:一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。2、石墨:是碳的一种同素异形体。二、用处不同1、石墨烯:具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料
石墨烯乳液密度测试
含石墨烯的乳液主要包括以石墨烯为主的烯乳液,其利用石墨独有的特点与碳元素的融合,为乳液提供更优良的品质和更广泛的用途。石墨烯乳液通常需要进行液体密度的测试来加以控制品质。行业内的测试仪就是群隆的石墨烯乳液密度测试仪了。石墨烯乳液密度测试步骤1、将液体专用工字架放在称重台上,把挂钩钩在工字架顶端上,按
石墨烯主要制备方法
1、微机械剥离法方法:用光刻胶将其粘到玻璃衬底上,再用透明胶带反复撕揭,然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中,利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。缺点:产物尺寸不易控制,无法可靠地制备出长度足够的石墨烯,不能满足工业化需求。
石墨烯研究系列进展
最近,在国家自然科学基金委员会、科技部和中国科学院的资助下,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部研究员成会明、任文才研究小组在石墨烯的控制制备、结构表征与物性的研究方面取得了一系列新的进展,相关的研究成果发表在国际期刊上。 石墨烯(graphene
什么是石墨烯电池?
石墨烯电池,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种惟有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天范畴的使用优点也是极为突出的。
AFM表征石墨烯原理
AFM可用于了解石墨烯细微的形貌和确切的厚度信息,属于扫描探针显微镜,它利用针尖和样品之间的相互作用力传感到微悬臂上,进而由激光反射系统检测悬臂弯曲形变,这样就间接测量了针尖样品间的作用力从而反映出样品表面形貌。因此,表征方法主要表征片层的厚度、表面起伏和台阶等形貌,及层间高度差测量。原子力显微技术
石墨烯AFM测试详解
单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯在形貌上差异较大,层数和结构也有所不同,但无论通过哪种方法得到的最终产物都或多或少混有多层石墨烯片,这会对单层石墨烯的识别产生干扰,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。本文材料+小编将