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新研究发现改进石墨烯材料性能的途径

一项新研究发现,石墨烯的纯度问题可能是限制这种新材料广泛应用的一个障碍。减少石墨烯中的硅污染有望提升其性能表现,充分发挥石墨烯在工业界的应用潜能。 石墨烯是从石墨材料中分离出来的、由一层碳原子组成的二维材料。它具有轻薄、强韧、导电和导热效率高等性能,是被工业界寄予厚望的新一代材料。但石墨烯的实际表现却不尽人意,在工业界普及的速度也不够理想。 澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员领衔的团队在英国《自然—通讯》期刊上报告说,他们利用最先进的扫描透射电子显微镜对市面上的商用级石墨烯样品进行了原子级别的详细检查,发现其中的硅污染程度很高,而这对石墨稀的性能表现有很大影响。比如,受污染的石墨烯作为电极的性能可比理论预期值低50%。 参与研究的朗赫拉·阿里·贾利利说,由于石墨烯只有一层原子,特别容易受到表面污染的影响,而硅污染让石墨烯性能表现不够稳定,因而很难建立起一种工业标准来规范石墨烯的性能指标。 进一步实验发现,虽然直接清除......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

“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

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

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

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

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

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

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,