科研进展
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香港大学Nature Nanotechnology:二维材料赋能先进芯片后道互连与晶圆背面技术
系统梳理了石墨烯、过渡金属硫族化合物(TMDs)以及氮化硼等二维(2D)材料在芯片后道工艺(BEOL)与晶圆背面(Wafer Backside)架构中的关键应用前景(图1),为突破先进制程互连瓶颈,实现高性能、低功耗芯片提供了全新方案。
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导热系数达 1994 W/(m·K)!熔融盐平整褶皱赋能石墨烯薄膜高效散热
团队联合攻关,提出钠基熔融盐调控方案。该方法利用前驱体中氢氧化钠与氧化石墨烯残余酸反应原位生成钠盐,在高温石墨化过程实现石墨烯褶皱平整。最优条件下薄膜褶皱密度降至传统样品的 1/37,表面粗糙度降为原先 1/5,同时显著抑制石墨化过程厚度膨胀。
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Elena del Corro García博士荣获玛丽亚·莫利纳奖
埃琳娜·德尔·科罗拥有马德里康普鲁滕斯大学化学博士学位。她于2016年加入ICN2,目前担任何塞·A·加里多教授领导的研究组组长。她的研究专注于基于石墨烯等二维材料的生物医学设备开发。通过其获得的欧洲研究理事会(ERC)巩固资助项目TRIBOMED,她目前正在开发用于构建自供能神经接口的摩擦电设备。
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武汉理工大学《ACS AMI》:基于石墨烯组装薄膜的抗腐蚀、长通信距离RFID标签,用于地下无线温度传感
研究提出了一种基于无源射频识别(RFID)的石墨烯组装膜(GAF)温度传感系统。该工作以 GAF 制备天线与人工磁导体(AMC)结构,并集成商用 RFID 芯片实现温度检测,构建出兼具耐腐蚀与远距离通信能力的柔性传感标签。
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Nano Letters:双层石墨烯量子通道中的可调近藤行为
器件由hBN封装的双层石墨烯构成,上、下hBN厚度分别为28 nm和23 nm,置于少层石墨烯背栅之上;上层hBN表面沉积间隙约50 nm×600 nm的分裂栅,300 nm宽的沟道栅位于60 nm厚Al2O3层上。在约1.3 K电子温度下,扫描背栅与分裂栅电压可在分裂栅区电荷中性点连线上形成量子点接触;固定两者后扫描沟道栅电压,电导以4e2/h为步长降低,证实了自旋-谷简并的量子点接触。
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Ashok Kumar Nanjundan教授获得了澳大利亚研究理事会(ARC)130万美元的资助,用于开发自愈型电池技术
该研究已通过澳大利亚研究理事会(ARC)的“未来研究员计划”获得130万美元资助。研究将结合经过特殊设计的、富含缺陷的石墨烯与动态聚合物网络,以制造出能够自我修复的电池电极。石墨烯将为电子提供高导电性的传输路径,同时帮助研究人员设计电极内部的界面结构。与此同时,动态聚合物网络将被设计成在裂缝和其他缺陷出现时,能够重新连接受损区域。
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Rare Metals|江苏科技大学张刘挺 :二维催化剂增强氢化镁的储氢性能:材料、机理与未来展望
该综述首先介绍了化石能源不断被消耗的大背景下氢能的优势,提出MgH₂的储氢机理及传统改性策略的局限性,进而引出二维材料的独特优势。文章详细梳理了MXenes、LDHs、二维MOFs、二维石墨烯衍生物及金属纳米片等二维催化剂在降低MgH₂脱氢温度、加速反应动力学和提升循环稳定性方面的研究成果。核心贡献在于,作者将复杂的催化机制归纳为三个层面:物理层面(构建快速氢扩散通道与纳米限域)、电子层面(界面电荷转移弱化Mg-H键)和协同层面(多价阳离子与原位活性物种的动态催化)。文章最后指出,未来的研究可以聚焦于通过物理限域影响界面电子再分布、进而影响原位生成物质的催化作用,以推动高性能镁基储氢材料的理性设计与实际应用。
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喜马偕尔邦中央大学《Next Materials》:综述!石墨烯辅助氧化钒纳米复合材料,用于先进锂离子电池电极
系统梳理了石墨烯辅助氧化钒(VOx)纳米复合材料作为下一代锂离子电池电极的研究进展。该综述指出,石墨烯具备优异的导电性与力学强度,而氧化钒具有高空放电容量与灵活的氧化还原特性,二者的协同可显著提升电极的综合性能。
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山东大学唐昀青-基于焓驱动的原位界面重构以增强石墨烯高熵合金界面传热
采用退火诱导的原位界面重构策略,促使铜在石墨烯/高熵合金界面偏析结晶,使界面热导(ITC)提升了约30%。该策略利用材料内在的热力学趋势驱动自发偏析,无需复杂化学修饰,可广泛扩展至其他多组分合金系统。
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宾夕法尼亚大学《AFM》:液晶弹性体-石墨烯复合纤维,构筑多级自感知人工肌肉
在本研究中,我们通过提供将LCE致动器应用于机器人系统的实用框架,弥合了材料与机器人技术之间的鸿沟。我们没有将LCE仅视为活性材料,而是开发了具有明确性能校准曲线和实用控制方案的复合纤维致动器。通过嵌入铜线圈并利用其随温度变化的电阻特性,我们建立了一个能够进行精确、稳定调节的闭环系统,从而实现按需驱动。石墨烯的加入进一步提高了加热均匀性,并实现了驱动应变与应力的平衡,从而支持对抗性配置。
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向极限迈进,中国科学家成功制备单铜氧层高温超导体
作为二维材料领域的一个早期开拓者,张远波对于这类材料的物理特性一直很着迷。倘若常规的三维层状材料是一本书,张远波做的事情,就是仔细研读其中的一页。人们既可以“管中窥豹”,通过这一页了解全书的一些特点,也有可能挖掘出不存在于三维体系中的物理现象。
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NiO/H₂O₂协同调控:低尿素用量制备富氮石墨烯气凝胶,实现甲醛高效净化!
本研究所获得的高氮掺杂的石墨烯气凝胶具有较大的比表面积(495.9m2·g-1)和高氮含量(9.20at%)。得益于这些特性,这种气凝胶能够迅速吸附甲醛,24h的去除效率达到 93.64±1.28%。值得注意的是,在较低初始浓度的甲醛条件下,该材料的去除率可达到100%,表现出优异的低浓度甲醛去除能力。同时,经过十次吸附-解吸循环后,材料仍能保持 80%以上的甲醛去除效率,展现出良好的循环使用性能。 此外,甲醛在室温下不易从样品中挥发出来,从而有效地避免了二次污染。
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理研与名古屋大学开发出两步法合成复杂纳米石墨烯的新技术
联合研究团队确立了一种将多种结构的萘骨架借助钯催化剂直接连接至未修饰的PAH上后,再进行氧化闭环的两步缩环π扩展(两步APEX)法。既往的APEX法中,可利用的π扩展剂有限,限制了可合成的纳米石墨烯结构的多样性。
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昆明理工大学《ChemPlusChem》:综述!不同工艺制备硅碳复合材料,用于锂离子电池负极
系统梳理了干法球磨、喷雾干燥、高温热解与化学气相沉积(CVD)等主流 Si/C 复合材料制备工艺。该综述以硅(理论比容量高达 4200 mAh g⁻¹,约为石墨的 10 倍)与碳基体复合,缓解硅在嵌/脱锂过程中近 300% 体积膨胀所导致的颗粒粉化与导电网络失效问题。
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国防科技大学《Carbon》:银纳米线桥接激光诱导石墨烯,柔性电磁屏蔽与焦耳热一体化
研究提出了一种通过真空辅助渗透将银纳米线(AgNWs)引入聚酰亚胺(PI)基底上 LIG 骨架、构建 AgNWs/LIG 导电网络的策略。该复合薄膜通过真空辅助渗透,实现了孔道贯通与导电桥接。