科研进展

该综述首先梳理了石墨烯的结构—制备工艺—热导率关系：机械剥离石墨烯纳米片（GNPs）结晶度高、缺陷少，但表面惰性强、易团聚；CVD石墨烯结晶质量最高，可在泡沫金属模板上原位生长整体连续的三维骨架，最大限度降低片间界面热阻；氧化石墨烯（GO）分散性与组装能力优异，但需经2000–3000 °C高温石墨化修复晶格缺陷后，膜材面内热导率方可恢复至1700 W/m·K以上。

本课题组研究了漂移偏置石墨烯超表面与覆盖被动石墨烯超表面的磁性WSMs衬底之间的近场辐射热传递。在上层石墨烯施加漂移电流以引入非互易光子占据数，使其与WSMs的非互易表面模式相耦合，同时引入扭转角，实现了时间反演对称性与空间对称性的协同调控。

这项工作的核心是把材料的两类属性写进同一张纸里，而不靠拼接。电阻决定哪里发热、发热多少，取向决定哪里刚、哪里柔、朝哪个方向弯，两者都由激光的局部参数决定，因此可以在一个连续的表面上任意分布。四种运动单元不是四种材料，而是同一种材料在参数空间里的四个象限；单元之间的过渡是连续的，没有界面，反复形变不会脱开，这是拼接方案做不到的。

研究团队把金偶极天线与石墨烯耦合，提出天线–石墨烯混合表面等离激元（HSPP）机制：杂化激发的混合等离激元把太赫兹电场局域在深亚波长尺度，增强石墨烯吸收并产生热载流子；再以硅衬底背面的金镜构成法布里–珀罗微腔，抑制辐射损耗、进一步抬升吸收，理论吸收率超过 90%。

研究团队提出一种由无序金纳米结构增强的石墨烯近红外探测器，避开了高分辨纳米光刻。器件在硅衬底上以化学气相沉积单层石墨烯为沟道、钛/金为电极，沟道中央刻出直径14 μm的圆形窗口，在其中以电子束蒸发沉积名义厚度10 nm的超薄金膜；由于厚度接近渗流阈值，金在石墨烯表面自组织成核生长，形成部分互连、边界不规则、留有纳米间隙的无序纳米结构。

石墨烯与 h-BN 由机械剥离得到，经干法转移叠成 h-BN/石墨烯/h-BN 异质结；电子束曝光后用 CHF3 与 O2 刻出四端弹道整流几何，中心三角散射体两侧各留 110 nm 收窄，Cr/Au 电极厚 3 与 80 nm；左侧蛇形加热条长 60 μm，远大于 5 μm 的器件尺度，保证沿漏源方向建立水平温度梯度；另做霍尔条测得室温平均自由路径为电子 0.530 μm、空穴 0.470 μm，与缝到散射体的距离相当；温差由专用标定器件读出，5 至 15 mA 加热电流对应 0.075 至 0.450 K，即约 12.5 至 75.0 K mm-1。

厦门大学王其星副教授、徐龙副教授，上海交通大学杨胜副教授团队将机械剥离的石墨烯与紫磷薄片经PDMS辅助、在转移台上干法逐层堆叠，构筑石墨烯/紫磷/石墨烯垂直范德华异质结光电探测器，紫磷层厚仅45 nm，载流子输运距离由微米级缩短至纳米级。

该工作把交变电场下的界面铜氧化与水溶性焦糖支撑结合起来，提出了一种协同转移策略：在 50 Hz、名义场强 300 V/mm 的交变电场中处理 5 h，使石墨烯/铜界面形成富氧化亚铜（Cu₂O）层，随后用焦糖支撑层进行剥离与转印。