北京大学

该项研究系统地阐述了在石墨烯辅助的二氧化硅微谐振器中形成光力学频率梳的物理机制与性能。稳定的光力学脉冲源于光学与机械振荡过程中的光子-声子-电子相互作用：首先，腔内光子的辐射压力激发光力学振荡；随后，机械波反过来调制光波，产生强度调制；最后，基于石墨烯可饱和吸收的能量转换锁定此调制，形成光学与声学驻波的共同谐振。在整个过程中，光力学的增益与损耗达到平衡。

在此项工作中，课题组与清华大学周树云团队进行了联合实验研究，利用角分辨光电子能谱研究了五层菱方石墨烯/氮化硼异质结的拓扑平带电子结构及莫尔周期势的影响。

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。

研究提出一种基于维度工程的序列组装策略，利用二维石墨烯与一维碳纳米管的互补几何结构，在任意纤维表面构建出贴合紧密且坚固的涂层。该研究强调维度在引导液相纳米材料组装过程中的关键作用。所得石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维（GCAFs）展现出高导电性和机械强度。经织造制成织物后，其平均电磁干扰屏蔽效能达85.88分贝，并在恶劣环境下保持性能稳定。

研究团队发明了一种大尺寸单晶金属箔通用制备技术，通过建立应变-变形储能-织构-单晶对应关系，揭示了金属箔单晶生长的内在机制。团队发现充分的变形储能是形成均一立方再结晶织构的关键，近100%的立方织构可引导金属箔稳定转变为单晶。该技术策略适用于铸造、轧制及电解等多种原料体系，可制备低/高晶面指数单晶铜箔与镍箔。该研究不仅为单晶金属的制造提供了全新的研究范式，更为单晶金属箔的工业应用奠定了关键材料基础。

研究团队提出了一种二维异质结纳米腔可饱和吸收体，通过在光纤端面集成MoS2-BN-graphene-BN-MoS2异质结，精准调控异质结内部的光场分布，显著提升石墨烯的可饱和吸收性能（饱和强度降低约65%）。该异质结能够有效抑制孤子形成前的背景脉冲，从而阻止脉冲分裂以实现稳健锁模输出。同时，该异质结对光纤激光器腔内的偏振变化表现出更高的容忍度，在约85%的偏振态下都能稳定产生单孤子脉冲。这种异质结纳米腔为低维材料在可饱和吸收体中的实际应用奠定了基础，并有望用于光频梳、超连续谱源以及片上脉冲激光器等领域。

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。

研究团队创新提出了光纤集成石墨烯超快电子源，通过将石墨烯集成在光纤端面，利用石墨烯 “冷晶格、热电子”稳定电子发射特性和光纤单模激光稳定激发结构，研发出了高稳定超快电子源。