半导体所等在多层石墨烯物理性质研究方面取得新进展.pdf

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1、粉体产品行业资讯石墨烯源自石墨，因极佳的导电性、导热性和坚固性速了解了碳纳米管生长开始点和终止点。研究表明，手性碳闻名。全世界的科学家都认为石墨烯将彻底改变计算、电子纳米管具有特定生长率，可以通过影响生长条件，实现特定和医药领域现状，但无法大规模生产石墨烯薄片却阻碍了的手性增长。它的广泛应用。论文的共同作者、美国凯斯西储大学高分子科学和工程系的戴黎明（音译）教授表示，他们开发了一种低成本的简单方式，可大规模生产出质量更好的石墨烯薄半导体所等在多层石墨烯物理性质研究片。而目前常用的是酸性氧化法，因需要使用有毒的化学物方面取得新进展

2、质，推广受到影响。此次研究由韩国蔚山国立科技学院的白钟范（音译）教石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结授主导。研究人员将石墨和固态二氧化碳置于充满不锈钢构的一种碳质新材料。由于其独特的二维结构和优异的晶球的筒罐中，两天后可经羧酸和机械力磨制加工，生产出石体学质量，石墨烯蕴含了丰富而新奇的物理现象，使其迅速墨薄片，且边缘处于打开状态，以便产生化学反应。由羧酸成为凝聚态物理领域近年来的研究热点之一。单层石墨烯处理的边缘可使石墨溶于质子溶剂之中，其中包括水和甲可以逐层按不同方式堆垛成多层石墨烯，每一种多层石墨醇；也可溶于极性

3、非质子型溶剂中，包括二甲基亚砜等。烯材料都显示出独特的电子能带结构。探测石墨烯电子能一旦分散在溶剂之中，石墨薄片就会分离成5层或层数带结构的激发信息有很多方法，但是由于技术或分辨率的更少的纳米石墨烯薄片。为测试这些材料能否直接形成电原因，这些技术的探测极限很难小至狄拉克点附近100meV子应用所需的模塑物体，研究人员将样本压缩为芯块。对比内的低能电子激发信息。因此，如何研究多层石墨烯在狄拉后发现，这些芯块的导电性可比由酸性氧化石墨法生产出克点附近的能带结构信息一直是人们希望解决的难题。的传统芯块高688倍。拉曼模式与电子激发间的

4、相互作用为通过测量低频拉为了形成大面积的纳米石墨烯薄膜，科学家基于3.5厘曼信号来探测相应的低能电子激发提供了一种非常有效方米×5厘米的硅晶片，对压缩芯块进行2小时高达900摄氏法。低频拉曼模式通常是利用三光栅拉曼光谱仪来测量的，度的加热。随后，磨制而成的薄片边缘脱去了羧基，这意味但其非常低的光学透过率使它很难被用来研究象多层石墨着纳米薄片的边缘可与临近的薄片发生强劲的氢键结合，烯和体石墨所具有的这类强度极弱的低频拉曼模。并保持黏合的状态，而酸性氧化压缩而成的芯块则会在加在科技部重大科学研究计划和国家自然科学基金的支热过程中发生

5、破碎的状况。研究人员表示，这一过程只会受持下，中科院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室到晶片的尺寸限制，生成的大面积薄膜的导电性将远超过谭平恒研究员课题组将最新发展的布拉格体光栅技术集成酸性氧化法的产物，同时还将保有更高的透光率。到单光栅拉曼光谱仪上，使其能测到低至5cm-1的斯托克斯此外，通过改用氨或三氧化硫作为干冰的替代物，并和反斯托克斯拉曼信号。单光栅光谱仪非常高的光学信号使用不同的溶剂，科学家能自定义适用于电子产品、超级电透过率使得该课题组能探测从双层石墨烯、多层石墨烯到容和可取代铂的无金属催化剂等不同应用的石墨烯薄

6、片边体石墨的强度极弱的低频剪切模，剪切模的峰位从体石墨缘，还能定制边缘以组装二维和三维结构等。的43cm-1变到双层石墨烯的31cm-1。由于石墨烯剪切模的频率很低，声子能量只有5meV，远小于石墨烯G模0.2eV的声子能量，因此剪切模可以和石墨烯狄拉克点附近的低美国证实碳纳米管生长控制理论能电子激发发生显著的相互作用，使得多层石墨烯的剪切美国莱斯大学Yakobson教授在2009年提出了利用手模显示出Fano线型。但随着石墨烯层数的越少，因吸附空性控制生长位错理论，描述了碳纳米管是如何由单原子线气分子和与衬底之间的电荷转移所导

7、致的掺杂效应越显著，织成螺旋形状碳纳米管的。近期俄亥俄州空军研究实验室使得该Fano共振的耦合效应越来越弱，以至于双层石墨烯的实验已证实了该生长理论，纳米管的手性控制其生长速剪切模的线型很接近洛伦兹线型。度，扶手椅型碳纳米管生长速度最快。以上成果的理论工作是与半导体所常凯研究员、南开研究人员通过拉曼光谱分析了碳纳米管的生长，并快大学王玉芳教授、英国牛津大学Marzari教授和剑桥大学中国粉体工业2012No.253Ferrari教授等课题组紧密合作完成的。相关成果已经发表青年科学基金（50825103）国家自然科学基金（5100

8、1112）于NatureMaterials11:4,294-300(2012)。谭平恒研究以及中科院百人计划（KGCX-2-YW-803）的支持。员和Ferrari教授为这篇论文的共同通讯作者。石墨并不是唯一的层状材料，BN、BiTe和BiSe等2323层状材料