科研进展
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研究进展 | 石墨烯-光缀饰材料,Floquet拓扑绝缘体-Nature Physics
通过将圆偏振飞秒激光脉冲(波长1550纳米)聚焦到单层石墨烯上,成功生成了Floquet拓扑绝缘体。借助相位锁定的二次谐波场(波长775纳米),通过精确控制基频光与倍频光之间的相对相位和偏振态,动态地控制了该物质态中的电子,实现了对电子运动的相干控制,将这项调控技术称为谐波Floquet光谱学。
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武汉理工大学何大平团队IM研究论文:应用于物联网的多频多极化多波束石墨烯共形射频能量收集系统
现有射频能量采集系统在柔性、曲面共形、多频段接收和系统集成方面仍存在限制。为解决这些问题,本文基于石墨烯组装膜材料,提出了一种适用于物联网应用的双频段、双极化、双波束辐射和柔性易共形的多域性能提升的GAF射频能量收集系统(GEHS)。
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同济大学王志伟团队童鑫课题组EST:不同分离系统中氧化石墨烯膜单价离子选择性不可比性的微观机制研究
该研究以氧化石墨烯(GO)膜为分离介质,探究了氧化石墨烯(GO)膜在浓度梯度驱动的扩散系统和电场驱动的电迁移系统中的单价离子选择性不可比性及其微观机制。通过实验表征和分子动力学(MD)模拟相结合揭示了不同驱动力下离子渗透速率及离子选择性差异。
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深圳大学刁东风教授 Adv.Mater.:具备室温本征铁磁性的晶圆级超多孔石墨烯网络
本文借助电子回旋共振等离子体辅助物理气相沉积工艺,制备晶圆级超多孔石墨烯网络 HGN,这种三维多孔结构内部拥有大量相互分隔的锯齿型悬空边缘,实现了室温下宏观碳材料的本征铁磁行为,磁矩密度约 0.06 μB/atom,比缺陷热解石墨高出三个数量级。
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基于微流控的各向异性二维纳米片组装与强韧化设计研究
研究团队设计了一种多流微流控芯片,通过调控通道内剪切流场的分布,实现了氧化石墨烯纳米片在三维空间中的周期性定向排列。具体而言,水平排列的孔道产生沿x轴和y轴取向的纳米片,而垂直排列的孔道则诱导z轴取向的纳米片。通过调节孔道宽度(w)和厚度(h),可精确控制不同取向纳米片的体积分数与空间分布。该过程具有广泛的工艺适应性,在较宽的流速和GO浓度范围内均能稳定形成预设的各向异性结构,显示出微流控技术在构建复杂有序结构方面的独特优势。
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Advanced Electronic Materials:MoS₂/石墨烯浮栅晶体管——面向非易失存储与高精度突触操作
器件构建于重掺杂 p⁺⁺ 硅衬底(作全局背栅)之上,自下而上依次为约 270 nm 热氧化 SiO₂ 绝缘层、2 μm 长的单层 MoS₂ 沟道、6 nm HfO₂ 隧穿层、石墨烯浮栅以及 12 nm HfO₂ 阻挡层,顶部为 Au 控制栅;源、漏接触由沉积于石墨烯电极上的 Au 构成。
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宁波财经学院《RSC Adv》:夹层结构rGO/CoxNiyOz/N掺杂碳纳米球气凝胶,用于热绝缘和宽带电磁屏蔽
研究报道了一种夹层结构的分级还原氧化石墨烯(rGO)气凝胶,其表面通过水热自组装法在N掺杂的蜂窝状介孔碳纳米球(MCN)上修饰了磁性Co–Ni氧化物纳米颗粒。这种夹层结构气凝胶以rGO兼作交联剂和损耗组分,MCN/CoxNiyOz作为功能性夹层。
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首都师范大学《Angew. Chem. Int. Ed》:综述!石墨烯作为“后石墨烯”二维材料和异质结构的合成平台
本综述系统梳理了石墨烯作为合成平台在后石墨烯二维材料与异质结构筑中的双重角色(生长基底与外延模板),为利用高质量石墨烯实现成分、取向与界面相互作用精准可控的后石墨烯材料合成提供了系统性思路,并展望了该方向在下一代器件中的广阔应用前景。
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研究进展 | 北航:二维纳米片-高拉伸复合薄膜,Nature Protocols
利用两种不混溶相界面处的剪切流力,诱导二维纳米片产生长程、高度有序的排列,从而增强薄膜的力学性能。排列完成后,通过原位界面结晶或交联有效锁定取向构型(所得取向有序参数 > 0.85)。随后的溶剂去润湿步骤,可实现大面积连续成膜材料,同时保持良好的微观结构完整性。
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ACS Nano:石墨烯-硅异质结阵列实现的低温成像
该架构规避了传统 CCD/CMOS 及超导方案的局限,为面向低温环境的大规模、高密度、低串扰成像系统提供了一条可行路径,也为极端环境传感、量子技术与下一代成像平台带来了新机遇。
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浙江大学高超教授团队,最新Nature Materials:把石墨烯纤维“拉”出世界纪录!
浙江大学许震研究员、高超教授、潘定一教授、李鹏副教授合作,通过使用高粘度溶剂(如甘油),氧化石墨烯分散液能够展现出类似聚合物熔体的强粘弹性,这源于二维片层间由高粘度溶剂介导的强水动力相互作用。基于这一发现,团队成功实现了石墨烯纤维的超高倍拉伸纺丝,拉伸比高达11,结合高温退火处理,高效地消除了多尺度缺陷,制备出具有高度有序、致密堆积结构的石墨烯纤维。
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2026, Nat. Rev. Electr. Eng.:一层原子的厚度,如何探测生命的信号?
美国马萨诸塞大学Dmitry Kireev综述系统梳理石墨烯、过渡金属硫族化合物等二维材料电子生物传感器的基础原理、材料体系、界面修饰策略,提出一套完整的二维生物传感器评价框架,剖析德拜屏蔽、器件漂移、可重复性、规模化制造等关键瓶颈,并基于技术成熟度 TRL 评估其转化路径,指明未来发展方向。
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安徽大学《ACS APM》:基于PANI/石墨烯/SR复合材料的柔性高灵敏双模温度–压力传感器,用于可穿戴生理信号监测
研究提出了一种可同时检测温度与压力的柔性双模传感器。该传感器的温度敏感层通过将纺织纤维基底反复浸渍于聚苯胺(PANI)、还原氧化石墨烯(rGO)与硅橡胶(SR)的均匀复合液中,形成稳定的三维导电网络,依靠本征热敏性响应温度变化。压力敏感层则采用 AB 胶结合 3D 打印模板构建的微柱微结构,基于电容机制工作。
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Nano Research:微米级氮化铝粉体表面石墨烯生长的原子尺度机制及曲率效应分析
本工作建立了石墨烯在微米级AlN粉体表面生长的完整框架,涵盖曲率能量学、碳源分解、表面物种分布、迁移行为与边缘生长动力学,揭示了其原子尺度生长机制。该研究阐明了曲率效应的作用机制与石墨烯的原子尺度生长规律,可为优化碳源类型、反应温度与气体分压等实验参数,以及精确调控石墨烯的成核密度与微观结构提供理论支撑,为高性能石墨烯蒙皮AlN粉体及高导热复合材料的可控制备奠定基础。
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齐鲁工业大学《ACS AMI》:可直接打印的石墨烯/TA/CNF复合墨水,用于可穿戴电子设备
在本研究中,通过直接写入打印氧化石墨烯(GO)/单宁酸(TA)/纤维素纳米纤维(CNF)多孔结构(PS),研究了柔性离子通道的制备,以实现高效的定向离子传输和高力学强度。通过将TA、CNF和GO整合为复合墨水,结合冷冻干燥工艺,直接写入打印出了各种理想形状的GO/TA/CNF多孔结构。