科研进展

本文介绍了一种简单高效的飞秒激光原子级修复激光诱导石墨烯（FLR-LIG）的方法，利用飞秒激光脉冲对 LIG 进行超快热转换，触发碳原子重排以修复缺陷。实验表明，该方法使 LIG 的电阻从 593Ω 降至 118Ω，结构有序性提高，缺陷密度降低，同时将其表面从超疏水性转变为超亲水性。

该工作系统地研究了杂原子掺杂和不同取代基对这些碗分子物理化学性质的影响，揭示了他们之间结构―性质的关系。值得注意的是，尽管三类碗分子具有非常相似的几何结构，但是在固态堆积、光电性质以及电荷传输等方面表现出截然不同的性质与性能，尤其是OFET中意想不到的p型传输特征。

该工作不仅提供了固-固界面量子摩擦的首个实验证据，还构建了基于拓扑结构调控耗散模式的研究框架，验证了量子态调控界面电子耗散过程的可行性，对发展低能耗纳米器件，拓扑量子材料中的摩擦调控具有指导意义。

研究团队创新提出了光纤集成石墨烯超快电子源，通过将石墨烯集成在光纤端面，利用石墨烯 “冷晶格、热电子”稳定电子发射特性和光纤单模激光稳定激发结构，研发出了高稳定超快电子源。

本研究提出了一种免转移（transfer-free）的氮掺杂石墨烯（N-Gr）薄膜的生长方法，采用低压化学气相沉积（LPCVD）技术，使用吡啶与乙醇的混合物作为前驱体，在4英寸蓝宝石晶圆上直接获得了氮掺杂石墨烯薄膜。其中吡啶为氮/碳源，乙醇的羟基在反应过程中具刻蚀作用，从而提升了石墨烯的品质。此外，探究了氮掺杂类型在反应过程中的演变规律及其对III族氮化物外延生长的影响。本文为氮掺杂石墨烯的直接生长提供了有效策略，并为石墨烯材料用于光电子器件功能层的设计提供了借鉴。

提出了一种利用工业兼容工艺实现GO在橡胶复合材料中选择性分散的方法。通过直接混合NR/GO母粒、预硫化NR颗粒、NR胶和硫化助剂，随后进行热压，可在NR/GO纳米复合材料中生成分离的GO网络。所得异质复合材料展现出优异的力学性能，其拉伸模量较同质复合材料显著提升。值得注意的是，由于分离的GO网络，N₂透过率大幅降低，在GO含量为0.5phr时，相较于同质复合材料降低了44%。

本项工作发展了一种后合成修饰策略，在纳米石墨烯的分子骨架内精确掺杂氧原子。与初始的金属纳米石墨烯HBCP-M相比，氧掺杂后的HBCP-OM结构变得扭曲，电子结构和光物理性质明显不同。该工作证实了金属掺杂纳米石墨烯的基态和激发态特征可以通过操控局部金属配位环境来调节，强调了如何通过金属化和π共轭的变化有效地扰动纳米石墨烯的电子结构。这一新型掺杂策略为开发纳米石墨烯基新型杂化材料提供了新的思路。

所采用的多层石墨烯膜（MGM）体系作为模型电极，其结构的高度可控性为揭示基础机制提供了理想平台，但与现实电极材料在结构复杂性和组分多样性上仍存在差距。如何将当前提出的统一标度方法推广到如活性碳以及电极复合体等工程化电极中，是模型向应用转化过程中的核心挑战。