中国材料研究学会
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研究进展 | 多尺度转捩流-纳米颗粒悬浮液,石墨烯-纤维素 Nature Physics
开发了一种多尺度方法,将小角X射线散射显微成像与偏振光成像相结合,从而跨越七个数量级的长度尺度:在毫秒时间分辨率下,同时解析泰勒-库埃特流中的宏观流场与纳米颗粒取向动力学。针对片状氧化石墨烯纳米颗粒和棒状纤维素纳米晶悬浮液的泰勒-库埃特流(经典转捩流问题)进行了原理验证。
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研究透视 | 背靠背1:二维材料数据库,Science
该项研究,筛选二维材料数据库,寻找理论可预测为“可扭转特性”的拓扑电子材料,为二维莫尔体系的研究提供了指南。
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研究进展 | 碳螺烯-多螺旋纳米石墨烯合成,Nature Synthesis
近日,东京科学大学K. Tanaka团队在Nature Synthesis上发文,基于六苯并蔻的螺旋纳米石墨烯的对映选择性和非对映选择性合成,这些纳米石墨烯带有最多八个取向一致的螺旋烯单元,合成通过对映选择性[2+2+2]环加成,随后进行非对映选择性Scholl反应实现。
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研究进展 | 北航:二维纳米片-高拉伸复合薄膜,Nature Protocols
利用两种不混溶相界面处的剪切流力,诱导二维纳米片产生长程、高度有序的排列,从而增强薄膜的力学性能。排列完成后,通过原位界面结晶或交联有效锁定取向构型(所得取向有序参数 > 0.85)。随后的溶剂去润湿步骤,可实现大面积连续成膜材料,同时保持良好的微观结构完整性。
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研究前沿:魔角石墨烯-热力学+超导 | Nature Nanotechnology
研究表明:超导与关联绝缘态不存在直接绑定关系;但超导临界温度与压缩率振荡强度高度相关,预示二者具有共同物理起源或内在耦合。结合局域热力学探针与宏观输运两套表征技术,说明了仅依靠单一测量无法观测到的超导与热力学关联信号的内在联系,这证明这种双表征联用方案具备独特研究优势。
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哈尔滨工业大学:均温板-石墨烯薄膜,热界面材料 | Transactions of Materials Research
石墨烯薄膜凭借远超传统金属的超高热导率,目前已成为一种优异的热管理材料,但需要实现与金属可靠的集成制造。通过电沉积铜层处理基底,解决了焊料润湿性差的问题,从而实现了具有显著增强热导率的高完整性连接接头。实验表明,这种金属化方法显著提高了表面能,使得铝合金上的接触角降低了80%,石墨烯薄膜上的接触角降低了50%。在520°C下,钎焊10分钟获得的接头,热导率达到248.012 W·m⁻¹·K⁻¹。
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RMR重磅学者|北京科技大学王荣明团队|后摩尔时代的关键材料:二维材料生长、异质结构与器件应用新进展
由北京科技大学王荣明团队领衔,集结武汉大学、中科院苏州纳米所、湖南大学等多家优势单位发表的一篇系统性综述,全面梳理了二维材料在可控制备、生长机制及电子/光电子器件应用方面的最新进展,为该领域的研究者提供了一份高密度、高参考价值的“路线图”。
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研究前沿:国家纳米科学中心,石墨烯纳米带 | Nature Reviews Materials
首先概述了石墨烯纳米带的本征材料特性以及最常用的合成方法,包括表面合成法、溶液相合成法和化学气相沉积技术。随后,通过探讨将石墨烯纳米带集成到场效应晶体管和量子点晶体管中的各种器件几何结构,深入研究了器件集成策略。特别关注了在这些器件中所观察到的量子输运现象,如单电子隧穿、振动激发效应、Franck-Condon阻塞,以及相位相干输运。最后,还探讨了目前仍然存在的器件集成挑战,这提出了克服这些挑战的策略,并概述了推动基于石墨烯纳米带的纳米电子学、自旋电子学和量子信息技术发展所必需的未来研究方向。
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研究透视:石墨烯-量子干涉 | Nature
实验采用高迁移率范德华异质结,以双层石墨烯为活性二维层,上下分别封装六方氮化硼(hBN)作为介电层,最外侧为石墨栅极,形成“三明治”结构。通过电子束光刻与反应离子蚀刻技术制备了宽度仅40纳米的栅极沟道,构建了由八个独立栅极调控的Fabry–Pérot干涉仪。在10 mK超低温和12 T强磁场下运行,通过精密调控栅极电压与磁场,实现Aharonov–Bohm干涉与统计相位测量。
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研究前沿:魔角石墨烯 | Nature Physics
在魔角扭曲三层石墨烯中,首次直接观测到“双穹顶超导”现象。该材料通过调控电场,可在两个不同的电子填充区域分别实现超导,中间区域超导被抑制。实验表明,两个超导穹顶在临界温度、临界磁场和电流-电压特性上存在显著差异,右穹顶甚至表现出明显的电流-电压回滞现象。
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研究前沿:氧化石墨烯膜材料 | Nature Nanotechnology
通过工业上友好的制造方法,生产了具有由多域结构控制的气体扩散路径的褶皱GO膜。这些膜材料,实现了约2.1×10^4Barrer的H2渗透率,显著超过了低于100Barrer的平片状GO膜的渗透率。H2/CO2选择性91优于当前的膜技术。此外,在苛刻条件(−20°C,96%相对湿度)下,折皱膜表现出了稳定性,这是实际应用的关键要求。
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热界面材料-氧化石墨烯@In-Bi合金复合材料 | Transactions of Materials Research
报道开发了一种氧化石墨烯graphene oxide (GO)@In-Bi合金复合材料,具有柔韧性、防漏性能和高效的界面传热。
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石墨烯滤芯突破性进展!高效去除“永久化学品”,定制化净水新时代来临
研究团队另辟蹊径,利用氧化石墨烯(GO)独特的表面化学特性——兼具芳香族平面结构(吸附有机物)和含氧缺陷区(捕获重金属离子),开发出新型复合滤芯。实验表明,仅含3.5% GO的滤芯即可高效去除铅、铜、PFAS等污染物,性能甚至超越传统活性炭。更关键的是,该技术成功实现了工业化生产:2024年,Medica建成半工业化生产线,年产能达20万公里中空纤维滤芯,并通过欧盟石墨烯旗舰项目的资金支持,将实验室成果快速推向市场。
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研究前沿:石墨烯-膜材料 | Nature Chemical Engineering
研究发现,在实现大面积石墨烯的均匀氧化中,氧化剂的质量传递起着至关重要的作用。石墨烯转移过程中的裂纹形成,也限制了再现性,使用不需要精细浮动和处理石墨烯的方案,消除了裂纹形成,从而在交叉流模块中,实现了高性能50-cm2石墨烯膜。
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研究进展:石墨烯-多孔材料 | Nature Energy
这导致CO2与孔的高度竞争,但定量可逆的结合。从含有20vol%CO2物流中,获得了CO2/N2分离因子(平均为53)和CO2渗透率(平均为10,420)有吸引力的组合。稀释(~1vol%)CO2流的分离系数超过1,000,使膜材料有望从不同的点排放源中捕获碳。