北京大学

  • 成果 | 刘开辉课题组发现稳健锁模的二维材料异质结可饱和吸收体

    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。

    2025年9月4日
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  • 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。

    2025年9月1日
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  • 成果 | 刘开辉团队研制高稳定光纤集成石墨烯超快电子源

    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。

    2025年7月2日
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  • 北京大学刘开辉教授团队AFM:突破耐高压瓶颈!氧化石墨烯与碳纳米管复合膜助力高效纳滤技术

    通过引入碳纳米管(CNT)网络作为力学支撑框架,GO层原本的百纳米级支撑网格(衬底膜孔径导致)分割为”纳米级网格”。通过结构设计后的GO/CNT复合膜耐压强度达60 bar(较纯GO膜提升3倍),水通量最高可达966 L m-2 h-1(单位厚度通量较其他GO基纳滤膜提升1-3个量级)。

    2025年5月31日 科研进展
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  • 化学先进测量和表征——北京大学王欢研究团队:化学系统中的原位成像:荧光共振能量转移-液相电镜联用技术

    在已报道的关于液相透射电镜研究工作中,王欢研究团队发展了石墨烯液池和纳米石英玻璃管液池在活性高分子与纳米颗粒体系的应用。这些研究基于常规透射电子显微镜,为LP-TEM实验提供了优秀的时空分辨率,但无法与耗时长、模式不同的能谱分析相兼容,导致研究者通常缺乏手段实时获取对象的组分等信息,限制了对化学过程的进一步探索。

    2025年3月31日
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  • Nature | 北京大学孙庆丰团队/北京师范大学何林团队共同揭示石墨烯基人工原子中的轨道杂化

    在研究的实验中,这些混合轨道在实际空间中直接可视化,并且通过数值计算和解析推导都可以很好地再现。本文的研究为设计无法通过实验在真实原子上获得的人造物质开辟了一条途径。此外,所得结果启发了不同系统中量子态的渐进控制。

    2025年2月27日
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  • 北京大学/北京理工大学ACS Nano:低成本制备大面积Au(111)单晶用于二维层状材料的外延生长!!

    文章提出了一种通过异常晶粒生长过程从商业金箔制备大面积Au(111)单晶的方法。这一过程包括初始制备(100)纹理的金多晶箔,然后通过单点应力加载和在Ar/H2气氛中的应力缓解退火来演变和扩展Au(111)异常晶粒。理论模拟和实验结果表明,应力/应变和高温处理在H2气氛中诱导中间无序状态,促进从多晶Au(100)箔到单晶Au(111)箔的转变。此外,所得的Au(111)箔已被用作模型衬底,用于定向生长二维过渡金属二硫化物及其与石墨烯的异质结构。

    2025年1月28日 科研进展
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  • 二维异质结,再登Nature Nanotechnology!

    具体而言,研究者通过构建BN/单层石墨烯/BN和BN/WSe2/单层石墨烯/WSe2/BN等异质结构,成功观察到铁电滞回现象,进一步证明铁电性与库伦屏蔽效应可以在无摩尔界面的材料中实现。这一结果为扩展铁电性材料的应用领域提供了新的思路,尤其是在集成多种功能的器件设计中,放宽了材料和设计的限制。

    2025年1月24日 科研进展
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  • ACS Nano:用于电磁干扰屏蔽的结构功能集成石墨烯皮芳纶纤维

    以芳族聚酰胺聚阴离子(APA)作为粘合剂和蚀刻剂,通过浸涂策略将石墨烯自组装到芳族聚酰胺纤维表面。分子动力学(MD)模拟结果表明,APA改性芳族聚酰胺链与石墨烯的结合能(1.3 J/m2)优于芳族聚酰胺链与石墨烯的结合能(0.2 J/m2)。APA具有更高的表面能(55.2 mJ/m2),可以蚀刻纤维表面形成凹槽,从而使石墨烯能够有效吸附和自组装到纤维表面。

    2024年11月27日
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  • Nature Chemistry | 北大:石墨烯-分子-石墨烯单分子接头有望助力新型纳米器件!

    该团队设计并制备了一种新型的石墨烯-分子-石墨烯单分子接头(SMJ),实现了对分子导电特性的精确调控。利用高分辨率的非弹性电子隧穿谱技术,研究人员成功测量了不同化学物种在接头中的导电状态,并揭示了化学反应过程中的实时电流变化。

    2024年11月27日
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  • Nature Nanotechnology | 北京大学,科学家揭示石墨烯单分子电学检测平台在单催化剂中的创新应用!

    该团队设计并制备了基于单一催化剂的电学检测平台,成功实现了对环闭合复分解(RCM)反应路径的可视化。通过这种平台,研究人员不仅揭示了生产性路径和隐藏的退化路径,而且发现传统上被认为不希望出现的退化路径对生产性路径具有意外的建设性耦合作用。进一步研究表明,外部电场可以有效调控这两种路径,从而精确控制反应进程。

    2024年11月13日 科研进展
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  • 【Nat. Commun.】利用石墨烯量子点实现不同耦合强度的相对论性人工分子

    北京师范大学何林教授课题组和北京大学的孙庆丰教授课题组合作,通过扫描隧道显微镜(STM)的针尖操纵技术,实现了在纳米级精度上连续调节两个石墨烯/硒化钨异质结量子点(GQDs)之间的距离,从而系统的研究了从相对论性人工原子到相对论性人工分子的耦合过程。

    2024年10月13日
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  • 北京大学,Science!

    石墨烯的独特性质使其在电子、光电子和能源存储等领域具有广泛的应用潜力,但高昂的生产成本和技术瓶颈阻碍了其大规模商业化。因此,开发与现有制造工艺兼容的生产流程至关重要,这不仅可以降低成本,还能提高生产效率。此外,建立统一的行业标准和高通量表征技术对于确保产品质量和性能一致性也是必要的。这将有助于推动石墨烯及其衍生物的产业化进程,使其更快地应用于实际产品中,满足市场需求。

    2024年10月11日
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  • 宋志达课题组在魔角石墨烯超导机理中取得重要进展

    该理论认为,尽管配对通道不同,魔角石墨烯中的配对机制十分类似于三价富勒烯化合物(A3C60)中的配对机制,而后者被认为是一种电声子耦合引起的、库伦排斥协同的非常规超导。在技术上,该理论利用场论中的Ward恒等式证明:尽管魔角石墨烯中的库伦排斥远强于光学声子引起的微弱吸引相互作用,但重整化后的准粒子相互作用必然存在配对项。

    2024年10月5日
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  • 彭海琳课题组与合作者报道自组装超结构电镜载网抑制冷冻制样中的气液界面效应

    研究团队基于硬脂酸分子在石墨烯表面的自组装行为,获得液面上自支撑的大面积石墨烯薄膜,即GSAMs,制得的石墨烯电镜载网能有效抑制冷冻电镜制样中的气液界面效应。该方法简单易行,且避免了传统的高分子辅助转移法带来的污染。基于此,研究团队实现了悬空石墨烯电镜支撑膜的批量制备,其悬空膜完整度高达99.5%。

    2024年8月27日 科研进展
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