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,
研究發現利用硅烯插層打開外延生長的雙層石墨烯能隙
石墨烯因其獨特的晶格結構而具有諸多優異性能,但其零能隙特征極大地限制了它在電子學器件上的應用。近年來,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心納米物理與器件重點實驗室研究員、中科院院士高鴻鈞帶領的研究團隊在石墨烯及類石墨烯二維原子晶體材料的制備、物性調控及應用等方面開展研究,取得了一系列
福建物構所硅碳石墨烯理論研究獲進展
石墨烯是一種由碳原子構成的單原子厚度二維薄膜新材料。由于其導熱系數高、電阻率極低、電子遷移速度極快,因此被期待用來發展新一代電子元件或晶體管,用來制造透明觸控屏幕、光板等。但是由于其半金屬特性(能隙為0 eV),并不適合做熱電材料和太陽能電池材料。為此,人們希望通過結構調控和摻雜手段,增大石
英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
新途徑!集成于硅芯片上的石墨烯黑體發光器
通常,集成于硅芯片上的高速發光器可作為硅基光電子學的新型架構,但基于化合物半導體的發光器很難在硅襯底上直接制造,該類發光器與硅基平臺的集成面臨著嚴峻挑戰。因此,能在近紅外(NIR)區域(含電信波長)工作,且高速、高度集成于硅片上的石墨烯黑體發光器開發得到契機。矩形石墨烯片連接至源極與漏極,調節輸
石墨烯—硅太陽能電池光電轉換效率實現突破
近日,由美國麻省理工學院、中國國家納米科學中心和清華大學的研究小組合作揭示了高效率石墨烯-硅肖特基勢壘太陽能電池中界面氧化物的作用,并將其能量轉化率大幅提升。 石墨烯具有高的電導率和透光率,是理想的光電材料。石墨烯對所有光幾乎是透明的,可用于制備高導電率的透明導電膜。例如作
石墨烯檢測方法大匯總,石墨烯快速檢測
超全面石墨烯檢測方法大匯總,看完就是石墨烯檢測專家了! 2004年,康斯坦丁博士通過膠帶從石墨上分離出石墨烯這種“神器的材料”,它的出現在全世界范圍內引起了極大轟動…… 石墨烯具有非同尋常的導電性能、極低的電阻率極低和極快的電子遷移的速度、超出鋼鐵數十倍的強度,極好的透光性……這些優異的性能
氧化石墨烯和石墨烯性能的區別
氧化石墨烯和石墨烯性能的區別采用改進的Hummers法制備了氧化石墨烯,將其采用水合肼還原獲得石墨烯,以氧化石墨烯和石墨烯為吸附劑,分別采用透射電鏡(TEM),傅里葉變換紅外光譜(FT-IR),拉曼光譜(RS)和X射線衍射光譜(XPS)對陰陽離子的不同吸附性能進行了分析表征.結果表明:兩吸附劑對羅丹
十倍于硅的性能?石墨烯半導體厲害在哪
近日,我國研究團隊創造了世界上第一個由石墨烯制成的功能半導體,相關論文發表在權威期刊Nature雜志上。論文名為“Ultrahigh-mobility semiconducting epitaxial graphene on silicon carbide”(《碳化硅上的超高遷移率半導體外延石墨
有機硅改性石墨烯增強環氧防腐耐磨涂層研究取得進展
雙酚A型環氧樹脂是環氧樹脂中產量最大、使用最廣的一種熱固性樹脂,具有固化收縮率低、成型容易、粘結能力強、力學強度高和耐化學腐蝕性優異的特點,被廣泛用作涂料、粘結劑和復合材料等的樹脂基體。環氧樹脂固化形成的三維孔隙、缺陷等會導致樹脂基體致密性差、阻隔性能低,抗剪切強度低和摩擦磨損性能差,進一步限制
北京石墨烯研究院石墨烯晶元、烯薄膜設備采購公告
國信招標集團股份有限公司受北京石墨烯研究院委托,根據《中華人民共和國政府采購法》等有關規定,現對北京石墨烯研究院2018年石墨烯晶元批量制備設備和高質量石墨烯薄膜批量制備設備采購項目進行公開招標,歡迎合格的供應商前來投標。 項目名稱:北京石墨烯研究院2018年石墨烯晶元批量制備設備和高質量石墨
石墨烯表征手段
石墨烯的表征主要分為圖像類和圖譜類圖像類以光學顯微鏡透射電鏡TEM掃描電子顯微鏡、SEM和原子力顯微分析AFM為主而圖譜類則以拉曼光譜Raman紅外光譜IRX射線光電子能譜、XPS和紫外光譜UV為代表其中TEM、SEM、Raman、AFM和光學顯微鏡一般用來判斷石墨烯的層數而IRX、XPS和UV則可
石墨烯怎么制作
石墨烯制作方法:一、機械剝離法機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動,得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單,得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結構。2004年,英國兩位科學使用透明膠帶對天然石墨進行層層剝離取得石墨烯的方法,也歸為機械剝離法。二、氧化還原法氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸
石墨烯和石墨的區別,聯系
石墨烯和石墨的區別如下:一、性質不同1、石墨烯:一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。2、石墨:是碳的一種同素異形體。二、用處不同1、石墨烯:具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料
打開石墨烯帶隙,開啟石墨烯芯片制造領域大門
天津大學納米顆粒與納米系統國際研究中心的馬雷教授團隊攻克了長期以來阻礙石墨烯電子學發展的關鍵技術難題,在保證石墨烯優良特性的前提下,打開了石墨烯帶隙,成為開啟石墨烯芯片制造領域大門的重要里程碑。該研究成果論文《碳化硅上生長的超高遷移率半導體外延石墨烯》1月3日在線發表于國際期刊《自然》。 據介
中國首家石墨烯上市企業誕生-石墨烯產業“夢之隊”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進入“新三板”上市,成為國內首家石墨烯上市企業。 2013年2月,諾獎得主康斯坦丁·諾沃肖洛夫爵士在中國國務院發展研究中心,接受江南石墨烯研究院名譽理事長馮冠平饋贈由中國制造的全球首款石墨烯觸屏手機。 ■創新驅動發展 “這
石墨烯傳感器可檢測室內空氣污染
英國南安普頓大學和日本先進科學技術研究所的科學家研發了一種以石墨烯為原材料的傳感器,能檢測出室內空氣污染且精度極高。這一研究近日發表在《科學進展》期刊上。 新研發的傳感器可以感應到來自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及揮發性有機化合物(VOC)氣體分子。 近年來,由個人居住環境中的空氣污染引起
石墨烯新技術“驚”現中國國際石墨烯創新大會
在中國國際石墨烯創新大會上,國內多家公司和機構討論了利用石墨烯技術取代現有的硅基芯片,并創建了一個石墨烯銅創新聯合體來攻關這一技術。據了解,石墨烯的電子遷移率遠高于硅基材料,其性能表現將遠遠超過現有的硅基芯片,同時能效表現也相當出色,不過目前該芯片技術距離量產應用還有一定距離,科學家一直在研究大規模
石墨烯材料新時代興起-抓住石墨烯發展的重大機遇
在當今的中國與世界,關于石墨烯可能引發的材料革命乃至新技術革命討論非常熱烈。最近,我到北京、上海、廣州、深圳、江蘇、浙江、黑龍江、山東、陜西和中科院、清華大學等地方和研究機構對石墨烯進行了調研。石墨烯具有非常大的發展潛力和應用前景,我們必須統籌規劃,精心布局,緊緊抓住石墨烯研發和產業化所帶來的重
石墨烯和石墨有什么區別
人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離,形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之后,這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯 石墨烯出現在實驗室中是在2004年,當時,英國的兩位科學家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發現他們能用一種非常簡
什么是石墨烯電池?
石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。由于高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天范疇的使用優點也是極為突出的。