科研进展
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华南师范大学Adv. Optical Mater.:混合维度GaN/AlN微米线/石墨烯/非故意掺杂GaN范德华异质结用于高性能热电子晶体管与紫外光电探测器
近日,华南师范大学李述体研究员、高芳亮研究员团队在Advanced Optical Materials上发表研究成果,构筑了由一维GaN/AlN微米线、二维单层石墨烯与三维非故意掺杂GaN组成的混合维度垂直范德华异质结热电子晶体管。
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通过修复激光诱导石墨烯,制备导热凝胶
武汉理工大学研究团队合成了溶解性提高且光吸收强的聚苯基胺(P-PAs),并将其用作氧化石墨烯(GO)纳米片的插层聚合物。在此基础上,复合前驱体表现出显著增强的光热转换能力和致密堆叠结构。这些使激光辐照后 LIG 的 ID/IG 降低了 60%。为解释上述现象,基于实验结果提出了由致密堆叠前驱体诱导的隔离效应。
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氧化石墨烯限域氧化还原物种助力双软凝胶电极水系电池稳定循环
研究将具有30–40 μm横向尺寸、约1–5层厚度和350–450 m² g⁻¹比表面积的商业GO分散在蒽醌负极软凝胶中。高长径比片层将凝胶网络划分为更小的限域微区,并提高还原态蒽醌物种扩散路径的曲折度。GO表面的羟基、羰基及醚键等含氧官能团有助于其在水系软凝胶中均匀分散;界面吸附和π–π相互作用也可能提供额外稳定作用。作者同时谨慎指出,这些分子尺度相互作用尚未被直接表征,因此应视为与结构和电化学结果相一致的合理机制,而非已被完全证实的结论。
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半导体所研制出具有高隧穿电阻比的滑移铁电隧穿结 四两拨千斤!埃米级滑移撬动千万倍电阻变化
近日,中国科学院半导体研究所研究人员通过二维范德华异质结界面工程,构建了Cr/h-BN/3R-MoS2/单层石墨烯滑移铁电隧穿结,并进一步将这一结构拓展至1T′-ReS2体系。单层石墨烯则对极化变化十分敏感,能进一步调节参与隧穿的电子数量。三者协同,形成了类似“杠杆放大”的效应,实现了“四两拨千斤”的效果,将二维滑移铁电体较弱的剩余极化转化为大于一千万倍(107)的电阻读出对比度。
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物电院陈克求/唐黎明团队在相干太赫兹声子负折射领域取得新进展
团队以六方氮化硼/石墨烯异质结构为主要平台,采用模式分辨非平衡格林函数计算,从动量、传播角度和实空间波前三个方面验证了这一机制。研究还将能带反折叠用于模式分辨透射分析,并将透射本征通道分析拓展至周期体系,为追踪声子动量变化和振动波前提供了计算工具。进一步研究表明,层间转角可通过改变莫尔超晶格周期,调节负折射的工作频段。硅/锗等界面的补充计算也支持这一机制的跨材料适用潜力。
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意大利乌迪内大学等:钠离子电池碳基电极材料的设计策略、电化学性能与未来展望
本文综述了石墨、石墨烯、CNTs及其复合材料在SIBs中的研究进展。石墨导电性好但层间距有限,需通过膨胀、掺杂或复合提升储钠能力;石墨烯理论容量高,但易团聚,rGO与金属硫化物/硒化物复合可显著改善性能;CNTs具有优异导电性和结构稳定性,与rGO、金属硒化物、磷等复合后表现出高容量和长循环寿命。碳基材料的性能提升依赖于层间距调控、杂原子掺杂、纳米结构构筑和多组分协同。
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吉林大学《ACS ANM》:受潜水钟蜘蛛启发!超疏水石墨烯/CNT-聚氨酯复合材料,用于可穿戴电子设备和水生软机器人等
研究提出了一种受潜水钟蜘蛛启发、具周期性狭缝结构的超疏水石墨烯/CNT–聚氨酯复合应变传感器(BDBS)。该传感器以激光图案化多孔聚氨酯(PU)骨架为基底,通过石墨烯构建二维导电区、碳纳米管(CNT)桥接相邻富石墨烯域,并以 PDMS 修饰粗糙表面形成超疏水拒水界面。
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中山大学Nano Research:单片集成石墨烯–准连续域束缚态谐振器实现电调谐太赫兹调制
器件制备在500 μm厚双面抛光的p型掺杂硅衬底上,表面带有300 nm二氧化硅层,采用湿法转移的大面积CVD单层石墨烯,经紫外无掩模光刻与氧等离子体刻蚀定义石墨烯图案,再经第二次光刻、热蒸发Cr/Au(10/90 nm)与剥离工艺形成金属谐振器与电极,背面涂覆银浆作为背栅电极。
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复旦吕华良与贵大祁小四等:用于微波吸收、防腐蚀和隔热的多功能材料—-rGO/碳泡沫混合维度异质结构
贵州大学祁小四、复旦大学吕华良等研究人员通过在3D壳聚糖泡沫的基础上,浸没吸附不同浓度的2D氧化还原石墨烯, 经碳化处理之后以期获得具有混合维度的氧化还原石墨烯/碳泡沫(RGO/CFs) 范德华异质结构。
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GPUMD & NEP 应用进展:共振结构调控石墨烯纳米带热电性能
在方法上,作者采用 GPUMD 开展分子动力学与热输运计算,并使用适用于碳体系的 NEP 势函数描述原子间相互作用。声子热导率通过 HNEMD 方法获得,电子输运则基于 MD 轨迹结合 LSQT 方法计算,从而显式考虑电子-声子耦合效应。相比传统弹道输运模型,该流程能够更直接地反映有限温度下晶格热振动对电子输运的影响。
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EcoMat | 3D打印石墨烯遇上蓝藻:可重复使用的高性能生物光伏系统
研究团队采用直接墨水书写(Direct Ink Writing,DIW)技术构筑具有可控晶格孔隙的三维rGO电极,再通过循环伏安电聚合方式在rGO表面均匀沉积PPy,并以光合蓝藻 Anabaena variabilis 构建生物光伏体系。通过同时优化PPy包覆厚度与3D晶格几何结构,研究者在微生物附着、界面润湿、电荷传输、光穿透以及传质过程之间实现了有效平衡。
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石墨烯纳米带扭转方向按需切换首次实现
研究人员表示,这是首次在石墨烯纳米带中实现这种可切换的圆偏振发光。这种能够根据外部环境改变扭转方向和光学性质的材料,未来有望用于光学开关、化学传感器和电子器件等领域。由于螺旋结构还可能影响不同自旋状态电子的传输,因此也有望用于自旋电子器件。
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国立阳明交通大学吴文伟教授Advanced Functional Materials:MoTe2/石墨烯忆阻器中的电致相变与突触功能
国立阳明交通大学吴文伟教授团队,在垂直结构Au/Ti/MoTe2/石墨烯忆阻器中实现了半导体2H相与金属1T′相之间的电致可逆相变,其中石墨烯电极以侧向接触方式引出。开关过程伴随在Ti电极一侧形成一层薄的非晶MoTe2界面区,该区域富含缺陷,被认为有利于相变的可逆演化与电导的渐进调制。
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中国民航飞行学院《Surf. Interfaces》:液态金属/石墨烯-PVA海绵压阻传感器,偏压调控灵敏度
研究提出了一种基于液态金属/还原氧化石墨烯杂化颗粒(LM@RGO)的偏压调控灵敏度策略。该传感器在酸性介质中使氧化石墨烯(GO)静电组装到带正电的液态金属(LM)液滴表面并原位还原,形成 LM@RGO 颗粒,再将其沉积于多孔 PVA 海绵、经机械烧结构筑连续导电涂层。
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曼彻斯特大学科学家发现屏蔽电子相互作用可关闭魔角石墨烯超导性
魔角扭转双层石墨烯是将两层石墨烯以约1.1度的旋转错位堆叠而成,在过去十年中已成为研究最为密集的量子材料之一。然而,研究人员对其超导电性的成因始终争论不休。一些理论认为,是电子本身驱动了产生超导电性的配对;另一些理论则提出,一种涉及原子晶格振动的更常规机制才是原因所在。