科研进展

作者演示了在室温下使用扫描氮空位（NV）磁力测量对单层石墨烯（MLG）器件中的固定电流漩涡进行直接成像，研究了从无涡流到涡流（存在单个涡流）的交叉状态，发现涡流特征在最小的设备中最为明显，并且随着设备尺寸的增加而消失。在电子和空穴主导的区域中观察到了漩涡，但在掺杂接近电荷中性时没有观察到漩涡，作者将这种效应归因于电荷中性附近涡度扩散长度的减小。总的来说，测量结果可以通过流体动力学描述得到很好的解释，并明确排除单纯的扩散理论。

通过控制流经石墨烯的电流的成分和流动，可以产生丰富的声音调色板。这包括混频（外差），其完全由焦耳机制产生。它还包括通过直流电流对声谱进行整形并使用晶体管门调制其幅度。我们证明，特定的声音是非线性的指标，可用于量化对传导的非线性贡献。从我们的工作中，我们期望看到声学在计量、传感和信号处理中的新用途。

在这篇综述中，他们全面系统地回顾了用于测量和表征二维材料二阶非线性极化率𝜒（2）和三阶非线性极化率𝜒（3）的方法，收集总结了多种二维材料𝜒（2）和𝜒（3）的理论值和实验值，介绍了二维材料的二次谐波（SHG）和三次谐波（THG）的常见应用和未来可能的研究方向，为二维材料的非线性光学的研究提供重要参考。

这篇综述文章介绍了基于纯石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯三种形态制备触觉传感器的技术路线，通过各种印刷技术，将不同形态的石墨烯与聚合物基底结合，形成单层及多层结构的传感器薄膜。这些传感器在机器人触觉等领域得到了广泛应用。

通过设计分子相互作用提出了一种全新的层间缠结调控策略，突破了仿贝壳石墨烯基复合纤维韧性和强度的极限。在对缠结网络的调控中，指出材料机械性能的两个增强趋势：（1）引入氢键，形成额外的动态凝聚缠结点，增强层间缠结网络，促进载荷的有效传递和应力的平均分布，实现了石墨烯基仿贝壳材料更高的强度和韧性的组合。纤维的最高强度能够达到1.58 GPa，韧性52 MJ/m3。（2）同时引入氢键和金属离子配位键，增强层间缠结网络，制备的纤维强度为2.3 GPa，杨氏模量有253 GPa，实现了更高强度和刚度的组合，超过了以往常见层状复材的增强策略。

研究提出以聚乙二醇（PEG）和四氯化锡为原始材料，通过氢键介导的自组装过程合成了SnO2@石墨烯纳米颗粒。合成的纳米粒子分布均匀，与石墨烯形成三明治结构。样品SP-0.3由6g PEG制成，具有显著的可逆储能能力。即使在0.5Ag-1的电流密度下循环900次，它仍能保持 703.1 mAhg-1 的容量。由于制备方法简单、方便、快捷，所提出的技术使这种复合材料成为商业化的宝贵候选材料。

研究提出了一种基于水凝胶的碳纳米管/石墨烯纳米片/聚二甲基硅氧烷（CNT/GNP/PDMS命名为CGP）压力传感器，采用直接墨迹三维（DIW 3D）打印和冷冻干燥方法制备。

此项工作表明，尽管石墨烯结构简单，但却能为探索前沿的拓扑物态和研究拓扑相变开辟新的道路。另一方面，天然石墨作为广泛存在的自然晶体，可以大大降低研究拓扑物理和未来多通道拓扑量子计算的门槛和成本。

Ta4C3TX/GAs 通过水热法和冷冻干燥法制备而成，具有独特的结构特征，包括分层多孔结构、低密度、大比表面积和显著的柔韧性。这些气凝胶具有优异的理化特性，如较高的日光吸收率、导电性和长期稳定性，使其能够有效地实现光/电-热组合功能。

详细的结构表征证实，GO颗粒在离子凝胶结构中的均匀分散使功率因数达到 753.0 µWm−1K−2，ZT值达到 0.19。此外，制备的离子热电薄膜还具有出色的柔韧性、拉伸性和自粘性。由制备的离子凝胶薄膜组装而成的集成器件可在 20 K 的温差下产生 1.32 mW cm-2的最佳输出功率密度，这表明该器件在可穿戴电子设备领域具有巨大潜力。这项工作为寻找长期高性能离子热电材料提供了启示。

石墨烯探测器相较于传统硅基探测器，在探测带宽上具有非常明显的优势，但单层石墨烯对光的吸收较弱，使得石墨烯/硅基探测器的响应度通常受限，并且暗电流一般较高，这是未来石墨烯/硅基探测器的研究需要重点解决的问题。