科研进展
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超宽带太赫兹波束操控新突破:石墨烯驱动可编程透射超表面亮相
电子科技大学研究团队在《Laser & Photonics Reviews》上发表了一项重要成果:全球首个基于石墨烯的可编程透射超表面,实现了太赫兹频段超宽带、宽角度波束扫描与独立增益控制。该研究通过引入石墨烯-绝缘体-石墨烯异质结构替代传统离子凝胶门控,结合双谐振单元设计与镜像对称操作模式,成功解决了石墨烯在太赫兹调制中效率低、稳定性差、均匀性不足三大难题。
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1030 W/(m・K) 导热与 0.91 发射率协同!仿生微辐射体 + 三模集成,石墨烯纸突破传导 – 辐射 – 对流三模散热技术瓶颈
东华大学 李耀刚 教授,李克睿 研究员团队联合提出 “仿生微辐射体 – 三模集成” 设计策略,成功开发出三模集成石墨烯纸(3MI-GP),实现了热传导、热辐射与自然对流的协同优化。该材料灵感源自沙漠蜥蜴(Pogona Vitticeps)的疙瘩状皮肤,通过简单的褶皱模板法制备,表面分布致密的 “微辐射体” 结构。
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极端制造 | 石墨烯-金刚石异质结构:面向极端制造的新设计范式
文章,系统梳理了基于范德华作用(V-GDHs)和共价键合(C-GDHs)两类石墨烯-金刚石异质结构的制备方法、性能特征与应用前景,深入分析了不同界面结构对材料性能的调控机制,并对未来在合成机理、掺杂调控、极端功能器件与高性能工具等方向的发展挑战提出展望,为新型碳-碳复合材料的设计提供了理论依据与技术路径。
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AFM||构建具有强金属−相互作用效应的分子筛-石墨烯/碳纳米管界面实现高效太阳能蒸发和高选择性协同催化还原二氧化碳
本研究开发了一种双功能仿生蘑菇状三维地质聚合物沸石-镍@碳纳米管-石墨烯复合材料太阳能蒸发器。通过在地质聚合物沸石载体上原位生长碳纳米管-石墨烯光热层并负载金属镍催化剂,构建了具有强金属-载体相互作用效应的界面。该材料设计实现了高效光热蒸发与优异CO₂光催化还原性能的集成。
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内蒙古大学宫箭、宋顺、中国科学院半导体研究所杨身园等InfoMat:基于石墨烯/二硫化钼平面异质结的自旋敏感多功能器件
研究揭示了石墨烯/二硫化钼平面异质结的磁多功能特性,为基于二维平面异质结的高性能、多功能器件设计与性能调控提供了理论依据。
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西班牙ICP的Francisco J. Pérez-Alonso:FeMnOx-石墨烯复合材料作为可充电锌空气电池的高性能双功能电催化剂
本文研究了FeMnOx/石墨烯电催化剂的开发及其在可充电ZAB中的电化学评估。催化剂采用不同商业石墨烯纳米片与Gnanomat SL公司专利工艺(专利号EP3784622A1)制备。通过发挥FeMnOx与石墨烯的协同效应,旨在同时提升催化活性与稳定性,解决ZAB中非贵金属双功能催化剂面临的核心挑战。
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中山大学《ACS AMI》:受牵牛花启发的3D 石墨烯/PDA纸张蒸发器,实现高效太阳能蒸汽生成
本研究开发了一种受牵牛花漏斗状花冠启发的低成本高效SSG器件。通过LIG技术结合PDA改性,将蒸发器制备于纤维素纸基底上。所得LIG/PDA复合材料兼具石墨烯的宽带光吸收特性与PDA的强亲水性,同时保留了纤维素纸的多孔网络结构和毛细水传输特性。
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知识类分享——洗不干净?“钝化优先”策略
硅的成功,一半归功于 SiO2这个完美的天然氧化层。而二维材料表面光滑如镜(无悬挂键),不仅长不上介质,一旦接触空气和光刻胶,表面瞬间沦为“垃圾场”。产业界的最新共识正在形成:企图把污染洗干净是徒劳的。唯一的出路,是在污染发生之前,就把它“封印”起来。这就是我们今天要聊的,可能改写二维芯片制造流程的——“钝化优先策略”。
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Review-2025,2D Materials——二维材料的共识幻觉:哪些问题被集体低估了?
二维材料这十年,不是走错了方向,而是走得太理想主义了。路线图真正宣告的,并不是某些方向的“死亡”,而是一个时代的结束:材料优势,只有在系统成立的前提下,才有意义。如果说过去十年,是“材料的黄金时代”,那么接下来的十年,将是集成、架构与真实应用的时代。
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我国科学家巧打“中国结”给磁场拍出高清照
该科研团队通过类似“搭乐高”的方式,将两层单晶石墨烯进行精确的转角堆叠,并用高质量六方氮化硼封装,构建了微米尺度的大角度转角双层石墨烯器件。在强磁场下,该体系展现出独特的量子化特征——当调节垂直电位移场和载流子浓度时,电学测量图谱中呈现出了一个个清晰的、类似“中国结”的菱形图案。
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Advanced Materials | 外延石墨烯/SIC 界面处的二维氧化铟:合成、结构、性质和器件
研究团队成功在碳化硅衬底上的外延石墨烯界面处,插层合成了一种全新的二维绝缘体——单层二氧化铟。与化学计量为In₂O₃的体相铟氧化物不同,这种二维形态具有独特的InO₂化学组成,且能在大面积范围内(超过300平方微米)稳定存在。尤为巧妙的是,研究者通过预先对石墨烯进行光学光刻图案化,调控了插层反应的空间限制,成功实现了高达85%的单层InO₂生长。相比之下,使用连续石墨烯则倾向于形成厚度不均的多层结构。
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华科大黄永安教授团队《Light:Sci. Appl.》:梯度石墨烯驱动激光自对准转印技术
该研究不仅实现了微芯片高效、高精度转印集成效果,更发展了一种普适性的自对准策略,通过在能量传递路径中引入智能梯度材料进行本征调控,为微电子器件的大规模、高良率制造提供了全新的技术路径,有望实现在柔性显示、生物电子、柔性可穿戴电子设备等诸多前沿领域应用。
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哈尔滨工业大学Nano lett.:基于原子级悬空石墨烯/MoS2异质结的高分辨率气压传感器及其在跌倒检测中的应用
哈尔滨工业大学张甲教授提出了一种基于原子级悬空石墨烯/MoS2异质结的高灵敏度、高分辨率气压传感器。
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刘忠范院士团队Adv Fiber Mater | 化学气相沉积法制备连续蒙烯碳化硅纤维:结构功能一体化,承载吸波潜力大!
该工作提出的蒙烯碳化硅纤维(Gr-SiCf)通过化学气相沉积法制备,由石墨烯层、二氧化硅非晶层和碳化硅纤维基底组成,其具有低成本、高稳定性、高机械强度、宽幅电导率可调(0.03~1150 S·m-1)等优点,以高、中、低电阻率纤维增强结构模拟设计的介电梯度结构复材,总厚度3.5 mm时有效吸波带宽达4.30 GHz,反射损耗值小于–5 dB时吸波带宽达13.41 GHz,在高温吸波材料领域潜力巨大。
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燕山大学《Carbon》:墨水书写3D打印制备的多孔ANFs/石墨烯复合材料,实现卓越的电磁波吸收
研究提出一种通过直接墨水书写(DIW)三维打印技术制备的多孔芳纶纳米纤维/石墨烯纳米片(ANFs/GNs)复合材料。本研究通过3D打印技术,为快速制备高性能、可定制的电磁吸波材料提供了新途径,在轻质、柔性、宽带微波吸波器件领域具有重要应用潜力。