中国科大在石墨烯光电调控研究中获得突破
近日,中国科学技术大学物理学院严济慈班09级本科生戚骥等人在曾长淦教授的指导下,在石墨烯的光电调控方面取得新进展,利用光栅压调控放置在半导体表面的石墨烯的掺杂类型和载流子浓度,并实现电子超晶格,该研究成果发表在国际杂志Advanced Materials上,戚骥是第一作者。 石墨烯的载流子浓度调控非常重要,通常是通过电栅压或者化学掺杂来实现的。然而,电栅压调控需要绝缘介电层,而化学掺杂又缺乏简洁、有效的可调性。戚骥等人发现可以利用光栅压对放置在一般半导体表面的石墨烯实现载流子调控:半导体与石墨烯的界面通常存在Schottky电场,当入射光能量大于半导体能隙时,界面电场将使激发的电子空穴对分离,并驱动其中一种载流子在石墨烯积累,从而实现光栅压对载流子的调控。由于石墨烯只有单层而且本征载流子浓度很低,因此这种调控非常有效,通过改变光强可以使掺杂类型从p到n可逆转变。另一方面,对石墨烯载流子进行空间依赖的调控可以实现各种......阅读全文
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。石墨烯被研究者和
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
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
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: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。
如何表征石墨烯层数?
表征石墨烯的手段主要有透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RAMAN)、扫描隧道显微镜(STM)及光学显微镜等。其中,XRD和UV均可对石墨烯的结构进行表征,主要用来监控石墨烯的合成过程;而表征石墨烯的层数可以采取的手段有TEM、RAM
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。
什么是石墨烯电池?
“石墨烯电池”这个名词所代表的含义应该为:正极材料主要为石墨烯的电池。到哪根据广汽所述,该技术全称为“石墨烯基超级快充电池”,虽然只多一个“基”字,却与所谓的“石墨烯电池”相差甚远。广汽所称的“石墨烯电池”正确的命名应为“掺杂石墨烯的硅基负极锂电池”。这项电池技术与近几年石墨烯在电池商用的大致方向更
石墨烯电池成功未央
近日,一种名为“烯王”的电池问世,该生产公司称其为石墨烯基锂电池。与普通电池相比,在满足5C(C表示电池充放电时电流大小的比率即倍率)条件下,石墨烯基锂离子电池可以实现15分钟内快速充放电。 此前媒体报道的资料显示,该产品的石墨烯基锂离子电芯主要为18650圆柱电芯,正极采用石墨烯/磷酸铁锂
石墨烯怎么发现的
石墨烯首次发现是用胶带一层层粘下来的。石墨烯的发现可以追溯到2004年,由英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫以及荷兰的斯图尔特·帕克共同发现。教授的发现源于对石墨材料进行的实验。教授们采用了一种特殊的方法,使用胶带将石墨片层层撕离,最终得到了非常薄的一层石墨片。通过对这层石墨片的观
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
石墨烯发展报告:我国石墨烯产业仍处概念导入期
中国经济信息社5日发布的《2016-2017中国石墨烯发展年度报告》认为,目前我国石墨烯产业仍处在概念导入期,是产业化突破的初期阶段,石墨烯产业成熟至少还需要5到10年的时间。 被誉为“黑金”“新材料之王的”石墨烯,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。6日至7日,201
中国首个纯石墨烯产品——柔性石墨烯散热薄膜研发成功
近日,记者获悉贵阳正式宣布推出中国首个纯石墨烯粉末产品--柔性石墨烯散热薄膜。贵阳市政府有关领导、贵阳国家高新技术开发区领导、中科院上海微系统与信息技术研究所专家等100余人出席了发布会。 据了解,此次发布的中国首个石墨烯粉末应有产品是由贵州新碳高科研发和生产,由上海新池能源科技
石墨烯成本降到每克1元-宁波打造千亿产值石墨烯产业
石墨烯是从石墨材料中剥离出来,是目前世界上最薄、最硬、导电性最好、导热能力最强的新材料。 生动点说,宁波一家企业正在研发的应用到手机产品上的石墨烯导热片,能起到让手机降温5℃的效果;市面上销售的电动汽车,跑150公里至少要充电6小时,如用以石墨烯为动力的锂电池,10分钟内就能完成,电池的性能
氧化石墨烯和还原氧化石墨烯有什么区别
氧化石墨烯是石墨烯经过氧化后的产物,特点是表面官能团丰富,催化活性高。还原氧化石墨烯是在氧化石墨烯的基础上进行还原,丢失官能团所以性质稳定。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米,因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。
上海交大最新研究,石墨烯超导又有重大发现
近日,上海交通大学物理与天文学院李听昕课题组、李政道研究所刘晓雪课题组在Nature上发表题为“Tunable superconductivity in electron- and hole-doped Bernal bilayer graphene”的研究论文。该项研究首次在单晶石墨烯中观测到电子
半导体所等在半导体材料“异构外延”研究中获进展
半导体产业经过长期发展,已进入“后摩尔时代”,“超越摩尔定律”迎来了高潮,未来半导体产业的发展需跳出原有框架寻求新的路径。面对这些机遇和挑战,宽禁带先进半导体等基础材料的制备也在孕育突破,新材料、新工艺和异构集成等将成为后摩尔时代的重要技术路线(图1)。 近期,中国科学院半导体研究所照明研发中
中国科学技术大学团队实现二维石墨烯室温铁磁性
3月29日,科技日报记者从中国科学技术大学获悉,该校国家同步辐射实验室闫文盛教授研究组与孙治湖副研究员合作,通过磁性金属原子精确可控掺杂的策略,实现了二维石墨烯的室温铁磁性。研究成果日前发表在《自然·通讯》上。 石墨烯由于高载流子迁移率、长自旋扩散长度和弱自旋轨道耦合等优良性质,被认为是下一代
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
《自然》刊发!南航以通讯作者单位发布最新成果
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505141.shtm2023年7月19日,国际著名学术期刊《Nature》发表了南京航空航天大学国际前沿科学研究院、航空学院郭万林院士团队殷俊教授与英国曼彻斯特大学诺贝尔奖获得者A. Geim团队A. M
中国科学家首次发现“无摩擦的冰”
在光滑如镜的冰面上,滑冰者可以毫不费力地疾驰而过,几乎没有阻力。这是因为冰表面有一层很薄的液态水,可以起到润滑的作用。此刻的摩擦力尽管很小但仍然存在,滑冰者最终还是会停下来。那么,是否存在一种“无摩擦”的冰呢?利用扫描探针显微镜针尖对冰岛的操纵。(课题组供图)近日,北京大学物理学院量子材料科学中心江
转角石墨烯有效模型理论研究取得进展
去年,《自然》杂志接连发表了两篇关于转角石墨烯的文章,指出将两层单层石墨烯材料,扭转到特殊的角度,并辅以电场调控载流子浓度,体系在低温下可以产生超导现象,这一发现激起了世界范围内研究转角石墨烯系统的热潮。目前该领域还处于方兴未艾阶段,很多实验观测没有公认的理论解释。比如在系统处在电中性时,原本导
美石墨烯晶界硬度性能最新研究进展
近日,美国哥伦比亚工程研究人员发现,即使由许多石墨烯小晶粒拼凑而成,石墨烯的硬度性能依然卓越。这一发现解决了之前理论模拟与实验之间存在的一些矛盾;之前的理论称石墨烯的晶界硬度是较强的,而试验预测小晶粒石墨烯的硬度要远远弱于完整的石墨烯晶格。该研究近期发表在Science杂志上。 石墨烯是由
中国科大在碳基催化剂电催化析氢研究中取得进展
近年来电解水制氢受到广泛关注,寻找能替代贵金属的廉价高效的电催化剂成为当下研究热点。石墨烯由于具有良好的导电性、优异的化学稳定性以及易于化学修饰等优点,引起了科研人员的广泛关注,人们致力于将其发展成为高活性的电解水制氢催化剂。已有研究结果表明通过氮等杂原子掺杂可以调控杂原子近邻碳原子的电子结构,
纳米所等在快速批量制备高质量石墨烯研究方面取得进展
因为在半导体工业中具有良好的集成兼容性以及低廉的成本优势,铜基表面化学气相沉积(CVD)法被认为是最有潜力实现大规模制备高质量石墨烯的方法。通过近10年的努力(2007-2017),铜基CVD法已经在大批量、高质量和快速制备三个方向分别取得了一系列的突破进展。然而,对于能够同时实现快速、大批量和
纳米所等在快速批量制备高质量石墨烯研究方面取得进展
因为在半导体工业中具有良好的集成兼容性以及低廉的成本优势,铜基表面化学气相沉积(CVD)法被认为是最有潜力实现大规模制备高质量石墨烯的方法。通过近10年的努力(2007-2017),铜基CVD法已经在大批量、高质量和快速制备三个方向分别取得了一系列的突破进展。然而,对于能够同时实现快速、大批量和
石墨烯或写入“十三五”规划-丰田建石墨烯产业园
石墨烯是仅有一个碳原子厚度的二维结构新材料,它在已知的材料中最轻、最薄、强度最大、韧性最好。 西班牙研发出世界首例石墨烯聚合材料电池,充电时间不到8分钟,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里。这是不久前在《世界报》刊出的消息,在业界引起了很大关注。石墨烯作为一种新材料,当前正“红得发
完善石墨烯基材料测试标准体系-划出石墨烯的“及格线”
日前,由中科院山西煤炭化学研究所(简称山西煤化所)独立提出并完成、历时4年修改完善的燃烧法测量石墨烯基材料灰分含量国际标准,经中国、加拿大、韩国、德国等多国科学家审核后正式发布。 该方法完善了石墨烯基材料测试标准体系,显著提高了石墨烯基材料灰分测试效率和分析结果的准确性,得到国内外科学家和产、
石墨烯发展新思路-世界首条石墨烯改性路面在广西建成
分析测试百科网讯 现在看来,添加一些石墨烯似乎可以改善许多事情。最新的例子是你可能未曾想到的能受益于这种神奇材料的产品——沥青。近日,世界首条石墨烯复合橡胶改性沥青路面在广西南宁大桥建成,在世界上率先实现石墨烯在路桥高等级公路的商业化应用,打通了石墨烯产业从石墨烯宏量制备到规模化应用的产业链条,