科研进展

首先，作者全面分析了几种代表性的2D材料，包括石墨烯、黑磷和过渡金属二硫化物（TMDCs）。这些材料不仅具有丰富的能带结构和光学性质，还能够在广泛的波长范围内实现高效的光电响应，甚至涵盖中红外和太赫兹波段。其次，作者深入研究了2D材料与硅光子器件的集成方法和大规模制备策略。由于2D材料的原子级厚度和良好的柔韧性，它们能够与成熟的CMOS加工技术完美结合，可以在硅光子结构上实现大规模集成，从而显著提升光电探测器的性能和可靠性。最后，作者重点探讨了这些新材料在现代通信技术中的多样化应用，包括室温成像、视觉传感器、光谱仪和测距系统等。这些应用展示了2D材料在不同领域的广泛应用潜力，进一步证明了其在光电子集成领域的重要性和可行性。

本文全面研究了Al2O3沉积前后GNRFETs的完整性、兼容性、电学性能、稳定性和可靠性。结果表明，观察到的电学器件性能下降很可能是由于多个测量周期的接触电阻下降。本文成功地证明了具有Al2O3层的器件可以连续工作数千个完整循环而不会出现任何退化。本文的研究为GNR晶体管的稳定性和可靠性提供了有价值的见解，有望促进其大规模集成到实际应用中。

氟原子的引入增强了与锂离子的结合能力，促进了电池循环过程中SiOx@vG-F表面富含LiF的固态电解质界面（SEI）的原位形成。这种富含LiF的SEI层具有更高的机械强度和离子导电性，有效抑制了SiOx颗粒在充放电过程中的体积膨胀和粉碎，减少了副反应，保持了电极结构的完整性。

北京化工大学材料科学与工程学院贾晓龙教授、杨小平教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表了一篇创新性研究论文，提出了一种基于构象互锁构建分级多孔石墨烯膜（PGM）的新方法。研究通过π-π共轭相互作用，锁定氧化石墨烯（GO）纳米片的三维皱缩构象，构建了具有分级多孔结构的柔性石墨烯膜（PGM）。基于分级孔结构的两步变形机制实现了在超高压范围内的灵敏响应。

在本研究中，通过在市场上可买到的非金属 AF/AFF 基底上直接进行石墨烯 CVD 生长，开创了GAF/GAFF的先河。值得注意的是，在γ-Al2O3-AF 上生长石墨烯的过程中，首次在非金属衬底上发现了石墨烯独特的 VSS 生长模式，这与在传统催化惰性非金属衬底上观察到的众所周知的 VS 生长模式截然不同，从而导致了石墨烯相对快速的低温生长。所提出的 VSS 生长模型大大推进了我们对非金属基底上石墨烯 CVD 生长的理解。除了实验室水平的 GAFF 制备，我们还实现了大规模 GAFF 的稳定量产。

在本工作中，光激发GQDs催化傅克乙基化反应的反应速率及产物产率均高于或相当于传统傅克烷基化催化剂。光激发下GQDs界面小分子功能化可构建pH响应型荧光传感探针用于区分肿瘤细胞与正常细胞，GQDs的抗体功能化可构建磁弛豫传感技术检测探针用于开展细菌体外诊断。本工作所设计的光场融合ULF NMR系统可原位、实时、无损监测纳米材料界面在激发态下的质子输运行为，可为研究催化剂界面等提供新的研究手段。

这款新型晶体管由两个耦合的“石墨烯/锗”肖特基结组成。在器件工作时，载流子由石墨烯基极注入，随后扩散到发射极，并激发出受电场加热的载流子，从而导致电流急剧增加。这一设计实现了低于1 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统晶体管的玻尔兹曼极限（60 mV/dec）。此外，该晶体管在室温下还表现出峰谷电流比超过100的负微分电阻，展示出其在多值逻辑计算中的应用潜力。

实验中，首先在铜基底上通过化学气相沉积（CVD）生长石墨烯，然后利用环十二烷作为支撑层，通过加热使CD熔化并覆盖石墨烯表面，随后在室温下重新固化形成稳定的支撑层。在转移过程中，CD保护石墨烯免受裂纹损伤。通过CD的自发升华，实现了石墨烯的清洁转移。此外，该方法还适用于其他二维材料，如MoS2。

来自University of Wollongong的Dan Li教授和Gordon G. Wallace教授团队报道了从石墨获得的化学转化的石墨烯片可以通过静电稳定容易地形成稳定的水性胶体。这一发现使他们能够开发一种简单的方法来大规模生产水性石墨烯分散体，而不需要聚合物或表面活性剂稳定剂。他们的发现使得使用低成本溶液加工技术加工石墨烯材料成为可能，为将这种独特的碳纳米结构用于许多技术应用开辟了巨大的机会。