单晶石墨
-
上海AI实验室、苏州国家实验室、清华大学联合团队制备大面积单晶石墨,200微米厚度刷新世界纪录 | AGI4S进行时
联合团队搭建了单晶石墨生长系统,最终成功制备出厘米级尺寸且厚度超过200微米的高质量单晶石墨——该厚度是当前世界水平的3倍以上。这一科研突破也探索了一条从“试错摸索”向“机制驱动”转型的智能化科研路径,验证了AI作为驱动科学发现“革命的工具”的重要价值。
-
北京石墨烯研究院&北京大学&清华大学Nature子刊:脉冲焦耳热诱导渗碳策略实现微米厚高结晶度石墨薄膜的秒级合成
本研究提出了一种“脉冲焦耳热诱导渗碳”(PJHIC)的非平衡合成策略。该策略利用快速电热冲击(>1300°C,>300°C/s加热速率)在金属基底(镍、钴)中创造瞬态非平衡状态,极大地加速了碳原子的体扩散与析出过程。研究发现,利用快速降温驱动的碳强制析出过程,可实现高达4.5 μm/s的瞬时碳输运速率,从而在61秒内实现了厚度达730 nm的石墨薄膜的垂直生长,速率较传统方法提升了一个数量级。
-
固态提纯方法制备超高纯度单晶石墨 | 进展
研究团队以镍晶格为原子级传质媒介,将待提纯的碳原料放置于单晶镍基底一侧,通过精准解析不同元素在镍中的吸附、扩散及析出能垒,构建了具有元素选择性的原子筛提纯机制。该提纯方法如同为碳原子打造了一条“高速专用通道”,仅允许碳原子在镍晶格中定向传质,并在界面处有序外延生长,从而实现了超高纯度单晶石墨晶体的制备。