新研究發現改進石墨烯材料性能的途徑
一項新研究發現,石墨烯的純度問題可能是限制這種新材料廣泛應用的一個障礙。減少石墨烯中的硅污染有望提升其性能表現,充分發揮石墨烯在工業界的應用潛能。 石墨烯是從石墨材料中分離出來的、由一層碳原子組成的二維材料。它具有輕薄、強韌、導電和導熱效率高等性能,是被工業界寄予厚望的新一代材料。但石墨烯的實際表現卻不盡人意,在工業界普及的速度也不夠理想。 澳大利亞皇家墨爾本理工大學研究人員領銜的團隊在英國《自然—通訊》期刊上報告說,他們利用最先進的掃描透射電子顯微鏡對市面上的商用級石墨烯樣品進行了原子級別的詳細檢查,發現其中的硅污染程度很高,而這對石墨稀的性能表現有很大影響。比如,受污染的石墨烯作為電極的性能可比理論預期值低50%。 參與研究的朗赫拉·阿里·賈利利說,由于石墨烯只有一層原子,特別容易受到表面污染的影響,而硅污染讓石墨烯性能表現不夠穩定,因而很難建立起一種工業標準來規范石墨烯的性能指標。 進一步實驗發現,雖然直接清除......閱讀全文
石墨烯:接棒硅時代?
石墨烯是21世紀最受期待的“神奇材料”,一經問世便受到科學界的廣泛關注。而真正把它帶入人們視野的是一則有關“超級電池”的消息。充電時間不到8分鐘,續航能力高達1000公里,如果這款由石墨烯聚合材料電池提供電力的電動汽車實現量產,對傳統汽車行業無疑是毀滅性的打擊。 石墨烯的“神奇”并不局限于新型
石墨烯“表親”硅烯晶體管首秀
2月初,研究者揭示了第一塊硅烯晶體管的相關細節,如果這種硅薄層結構能應用于電子設備的制造,可能會推動半導體工業實現終極的微型化。 七年前,硅烯還只是理論家的一個夢。在對石墨烯(單原子層厚度、蜂巢狀的碳材料)的狂熱興趣的驅動下,研究者推測硅原子也許也能形成類似的層狀結構。而如果這種硅薄層結構能應
“神奇材料”石墨烯“聯姻”硅基技術
據物理學家組織網7月10日(北京時間)報道,奧地利、德國和俄羅斯的科學家們合作研發出一種新方法,可以很好地讓“神奇材料”石墨烯同現有占主流的硅基技術“聯姻”,制造出在半導體設備等領域廣泛運用的石墨烯-硅化物。相關研究發表在英國自然集團旗下的《科學報告》雜志上。 石墨烯是從石墨材料中剝離出來
石墨烯:“后硅時代”的新潛力材料
石墨烯是一種由碳原子緊密排列而成的蜂窩狀結構的二維晶體,看上去近似一張六邊形網格構成的平面。它是目前已知最薄的一種材料,單層的石墨烯只有一個碳原子的厚度,屬于納米材料的一種。 2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin
科學家開發出石墨烯-硅光電混合芯片
據物理學家組織網7月16日(北京時間)報道,美國哥倫比亞大學一項新研究證明石墨烯具有卓越的非線性光學性能,并據此開發出一種石墨烯-硅光電混合芯片。這種硅與石墨烯的結合,讓人們離超低功耗光通信近了一步,讓該技術在光互連以及低功率光子集成電路領域具有廣泛的應用價值。相關論文發表在《自然·光學》雜志網
科學家認為硅烯或將趕超石墨烯 實現后來居上
7年前,硅烯還只是理論學家的一個夢想。受石墨烯——由僅是單原子厚度的按蜂窩狀晶格排列的碳原子構成的著名材料——熱情的驅動,研究人員推測,硅原子也可能形成類似的表面。而且如果它們可以被用于制作電子產品,硅烯膠片將會使半導體工業實現微型化的終極夢想。 美國得克薩斯州立大學納米材料研究人員、參與制作
院士團隊成功在石墨烯和基底之間則形成單層/多層硅烯
硅烯是硅原子排列成的蜂窩狀翹曲結構。因其具有和石墨烯相似的幾何構型,理論計算發現硅烯的能帶結構與石墨烯類似,在布里淵區的頂角(K點)也存在狄拉克錐,載流子為無質量的狄拉克費米子。由于硅原子比碳原子重,硅烯具有更強的自旋軌道耦合相互作用,理論預言有可能在硅烯中觀測到量子自旋霍爾效應和量子反常霍爾效
石墨烯與硅烯中的量子反常霍爾效應研究獲理論新突破
近日,中國科學技術大學教授喬振華研究組與校內外同行合作在預言石墨烯和硅烯中的量子反常霍爾效應方面取得新突破,研究成果發表在3月14日和21日的《物理評論快報》上。 通過與校內外同行合作,喬振華提出一種新的實驗方案來實現量子反常霍爾效應:將石墨烯置于反鐵磁絕緣體材料鐵鉍酸的鐵磁面上,由于石墨
科學家解開石墨烯取代硅基材料的“死穴”
英國利物浦大學的科學家開發出一種與石墨烯相關的新材料,其具有改善電子設備中使用的晶體管的潛力。這種名為“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就獲得了理論預測,但這是它第一次被研制出來。 目前的晶體管由昂貴的硅制成,在電子設備中應用時會產生熱量。科學家們一直在尋找一種可以取代硅的
科學家解開石墨烯取代硅基材料的“死穴”
英國利物浦大學的科學家開發出一種與石墨烯相關的新材料,其具有改善電子設備中使用的晶體管的潛力。這種名為“三嗪基石墨相氮化碳”的新材料早在1996年就獲得了理論預測,但這是它第一次被研制出來。 目前的晶體管由昂貴的硅制成,在電子設備中應用時會產生熱量。科學家們一直在尋找一種可以取代硅的碳基材料,