科研进展

太阳能作为可再生洁净能源，其开发利用成为国内外的研究热点，而目前太阳能电池的结构已经基本确定，目前市场上的主流太阳能电池以使用晶体硅为主，光电转化效率较高，但其发电成本远高于煤电成本，成为制约这一可再生能源充分利用的最大障碍。

据介绍，课题组最新研究表明水环境中的氧化石墨烯薄膜与水相互作用后，形成约0.9纳米宽的毛细通道，允许直径小于0.9纳米的离子或分子快速通过，而直径大于0.9纳米的离子被完全阻隔。该筛选效应不仅对离子尺寸要求非常精准，而且比传统的浓度扩散快上千倍。

天津大学材料学院封伟教授所带领的团队，通过水热剥离法制备了含有C-F半离子键的单层氟化石墨烯，并以其作为正极材料制作了高比能量锂原电池。结果显示，相比于商业化的氟化石墨，以氟化石墨烯为正极的锂电池比能量提高了近30%，达到1960 Wh kg-1；同时还能够在3C的倍率下稳定放电，其比功率特性提高一个数量级，显著改善了其电化学特性。

针对上述挑战，中国科技大学陈仙辉教授课题组与复旦大学张远波教授、封东来教授和吴骅教授课题组合作，成功制备出基于具有能隙的二维黑磷场效应晶体管。实验显示，这种材料厚度小于7.5纳米时，在室温下可得到可靠的晶体管性能，漏电流的调制幅度在10万量级，电流-电压特征曲线展现出良好的电流饱和效应。

研究项目组对所制得的基于氧化石墨烯的紫外光固化的抗电磁屏蔽涂料的电导率、表观粘度、粒径和表面张力等物理性能做了测试，发现当氧化石墨烯的用量为聚醚多元醇NJ-220质量的3.8%时，电导率接近纯石墨烯电导率，具有较强的电磁屏蔽效能。

该统一理论模型不仅能解释影响OTFT器件稳定性的内在机理，还能解释碳纳米管、石墨烯等具有高导电特性的薄膜器件，为OTFT大规模应用提供了理论依据。

一支由法、美、德三国研究机构和大学组成的国际研究团队近日利用新方法合成了高质量石墨烯纳米带，并成功在室温下验证了其非凡的导电性能。这种纳米带为新型电子设备的研发开创了新的发展空间。相关研究刊登在《自然》杂志网站。

课题组成员吴雅苹博士开发出大尺度石墨烯单晶，它能克服传统透明电极材料对深紫外光吸收强的弱点，为深紫外光电集成提供了一种可选的电极材料。

美国加州大学的研究人员提出了一种名为“芯片上的机柜(racks-on-chip)”的半导体储存技术演进方案，根据该方案，现有数据中心将被芯片级储存设备所替代，芯片内建分布式服务器以及网络交换机。美印科学家组成的国际小组，利用“石墨烯片”对以往的“分子存储”实验技术进行了改良，使其能在零摄氏度左右运行，并使制造工艺简化。该技术有望用来设计新的有机分子。1月，曼彻斯特大学科学家设计出一种新型石墨烯晶体管，在其中电子可借助隧穿和热离子效应，同时从上方和下方穿越障碍，并在室温下展现出高达1×106的开关比率，这种优异的速度提升使其能够在后CMOS设备时代占有一席之地，并有望达到更快的计算速度。

报告会上，澳大利亚新南威尔士大学高级讲师王大伟、清华大学副教授张强、天津大学副教授陈明鸣和上海大学教授刘瑞丽四位领域内优秀的青年科研人员，围绕炭材料主题分别做了精彩的报告，吸引了近百名科研人员参加。

据美国麻省理工学院网站近日报道，该校科学家通过研究发现，在某些极端情况下，可将石墨烯转化为具有独特功能的拓扑绝缘体，有望为量子计算机的制造提供新思路。相关研究发表在本周出版的《自然》杂志上。

浦项工科大学纳米融合技术院特征分析组组长李奉浩表示：“显微镜就好比研究者的眼睛，是必不可少的设备。2010年获得诺贝尔物理学奖的二代新纳米材料二次元石墨烯(graphene)的研究也是因为有了这种显微镜的助力才实现的。”