科研进展

本研究开发了一种基于闪蒸焦耳加热技术的现场制备方法，可将作物秸秆等废弃生物质高效转化为闪蒸石墨烯，并探索其作为叶面施用材料对作物生长的促进机制与应用潜力。通过在四种主要大田作物上的连续田间试验，研究发现仅施用每公顷18克的微量石墨烯，即可通过增强光合作用效率与缓解氧化应激，使作物产量提升9.1%–27.3%，且不影响谷物品质。

为优化复合气凝胶从微观到宏观层面的微波吸收性能，本研究采用溶剂热法制备银纳米线，并通过定向冻干与热处理技术制备出具有介观取向孔结构的Ag/N-rGO复合气凝胶。在微观层面，氮掺杂可引入更多缺陷与无序结构以增强Ag/N-rGO的微波吸收性能，且在不破坏其取向结构的前提下，进一步提升了Ag/N-rGO的缺陷极化损耗。

他分析，材料中的结构缺陷过往常被视为降低性能的问题或失误。但本研究却有意识地引入缺陷，从而赋予材料更多功能。例如，这些缺陷让石墨烯对其他材料更具“粘性”，提升其作为催化剂的作用，并优化了石墨烯在气体检测等传感器领域的性能。同时，结构缺陷也能改变石墨烯的电子与磁性特性，使其更适合半导体产业的需求。

系统研究了单层和Bernal双层石墨烯中非绝热效应对声子色散的重整化。他们在整个布里渊区测量了单层和双层石墨烯的声子色散谱（图a和b）。高能量和动量分辨率的数据揭示，在布里渊区中心附近，单层石墨烯的纵向光学（LO）声子具有“W”形的色散行为，而双层石墨烯则展现出“V”形色散（图c和d）。这些都与常规的“U”形抛物线声子色散存在显著差异。结合理论计算，他们证明了这些异常的声子色散起源于非绝热电子—声子耦合对声子色散的重整化（图e和f）。进一步的理论分析表明，在石墨烯中观察到的结果对掺杂二维材料具有普适性。

武汉理工大学何大平教授课题组提出了一种激光分步诱导石墨烯（LSIG）策略，结合聚焦与离焦激光加工，以优化石墨烯的结晶度和方阻。最初施加的聚焦激光照射会导致纵向热量在基底中渗透与扩散，从而促使PI分子转化为石墨烯，但同时产生大量缺陷；随后施加的离焦激光照射则能有效修复缺陷并促进晶粒生长。

研究团队在精心设计和制备的两种不同转角的菱方六层石墨烯/氮化硼异质结中，观测到一系列具有代表性的关联量子相。这一系列结果揭示了电荷、自旋、谷自由度与拓扑之间的丰富耦合机制，为理解菱方多层石墨烯莫尔超晶格提供了重要实验依据。该工作表明，菱方多层石墨烯的多种自由度的竞争可通过外场调控，进而实现不同量子态的精准切换，为探索和揭示手性超导、分数陈绝缘体等奠定了基础。