科研进展

大多数基于石墨烯的电气器件都需要绝缘支撑。另一方面，用于工业用途的石墨烯薄膜通常在金属基板上生成，如铜箔，然后被移动到用于器件制造的绝缘支撑。这种技术可以将污染物引入小工具中，从而降低其性能。在绝缘载体上开发石墨烯的尝试未能产生所需的高质量单晶。

莱斯大学的化学家已经修改了他们的闪光焦耳加热工艺，以生产具有光学和电子设备定制性能的掺杂石墨烯。闪蒸石墨烯方法可以在几毫秒内将任何碳源转化为有价值的2D材料。

近日，华北理工大学刘山教授等提出了一种新型的石墨烯基钠钾合金负极(Na-K@rGO)。借助石墨烯基体合理的孔结构、丰富的官能团以及良好的机械性能，钠钾合金可以快速在石墨烯基体中扩散，从而实现了液态钠钾合金在室温下方便使用。此外，得益于液态合金优异的动力学性能以及石墨烯基体优异电子/离子传输特性，Na-K@rGO负极不仅可以有效抑制钾枝晶，同时表现出了优异的循环稳定性和倍率性能。使用Na-K@rGO负极组装的对称电池可以在1mA cm-2电流密度下稳定循环600小时以上，即使将电流密度升至5 mA cm-2，电池仍能稳定循环。该工作为高能金属钾电池的开发提供了新的方向，也为基于液态金属负极的常温电池开发提供了重要的参考。

研究发现，悬空石墨烯提供了纯净的等离激元环境，其品质因子高达33，对应的传输距离超过3 μm。这是室温下目前报道的石墨烯等离激元具有的最高传输性能记录，对比同等条件下氧化硅基底上的石墨烯等离激元性能提升一个数量级以上。此外，该工作发现悬空高度可作为新型等离激元原位调制手段，可显著调节等离激元波长、传输距离和群/相速度等性能。科研团队利用这种调控优势，开发出一种新型等离激元开关器件，其电磁能流开关比高达14。得益于石墨烯的电学可调性质，这种新型等离激元开关可以通过栅极电压调控。悬空石墨烯等离激元兼具长传输距离、高可调谐性和可控的能量传输的优异性能，这为其将来在信息光子器件中的诸多应用奠定了良好的基础。

在本研究中，科研人员使用液态金属调制氮掺杂石墨烯纳米片的方法，制备了超灵敏压力传感器海绵。由于海绵骨架结构中的液态金属在压力下有助于调整与氮掺杂石墨烯纳米片的接触面积，从而促进界面处的电荷转移，因此此类传感器具有快速响应和恢复速度，响应/恢复时间为0.41/0.12秒。

研究团队将声子-声子相互作用的计算从三声子拓展到四声子过程，并考虑声子重整化和电子-声子耦合，最终发现这三者对拉曼线宽的影响都至关重要。同时，电声耦合可以在很大范围内改变拉曼线宽，并且电声耦合这部分的贡献的温度依赖关系会随浓度发生反转，这也进一步解释了实验测量值之间为什么存在很大差异。

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，化学所有机固体院重点实验室刘云圻院士团队相关科研人员长期围绕石墨烯等二维材料的可控制备及性能开展研究，并取得了系列成果（ACS Nano 2018, 12, 1778–1784; Adv. Mater. 2019, 31, 1805582; ACS Nano 2020, 14, 9320–9346)。

当施加磁场时，电子便不再沿着电场线运动，其行进轨迹会出现弯曲，并在垂直电场方向产生电压，即“霍尔”电压。那么，是否可以在不施加磁场的情况下使电子行进轨迹出现弯曲呢？

最近，华中科技大学程强教授、罗自学教授课题组与武汉工程大学宋金霖博士合作，制备了石墨烯/hBN异质结构和石墨烯/hBN/石墨烯多层膜系统，并分别测量了异质结系统和多层膜系统中的近场辐射传热。