北京大学
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J. Phys. Chem. B | 超薄水膜上纳米液滴的形成和生长模式研究
北京大学王欢研究员在JPCB上发表文章,利用基于石墨烯液体池(Graphene Liquid Cells, GLCs)的液相透射电镜(Liquid Phase Transmission Electron Microscopy, LP-TEM)技术,对超薄水膜上纳米液滴的形成和生长模式进行了研究。
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Adv. Mater.:晶圆级单晶石墨烯在Cu(111)单晶衬底上的可控制备
本工作报道了单晶度约为95%的4英寸蓝宝石上Cu(111)晶圆的制造。在温度梯度退火下实现了具有多晶织构的铜的异常晶粒生长,消除了面内孪晶界并伴随面外晶界的迁移。单晶Cu(111)晶圆的出现使得石墨烯的生长能够提高结晶度(>97%)。生长的4英寸单晶石墨烯晶在约290 K下测量时表现出平均迁移率约7284 cm2 V-1 s-1以及偏差约5%的均匀薄层电阻,为高质量的受控合成铺平了道路。
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清华大学生命学院王宏伟课题组与北京大学彭海琳课题组合作开发石墨烯“三明治”技术用以制备冷冻电镜样品
在制备石墨烯“三明治”样品的过程中,先将生物样品溶液滴加到石墨烯电镜载网上,然后再将另一层石墨烯转移覆盖至上述载网表面。为解决上层石墨烯易于卷曲破碎而不便转移的问题,研究团队采用硬脂酸分子辅助石墨烯自支撑地悬浮在缓冲液表面,后将其转移至滴加样品溶液的石墨烯载网上。这种方法能够高成功率、高重复率地实现石墨烯“三明治”结构封装样品溶液。
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北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心王路达团队提出固态纳米孔器件特定位点修饰的新方法
在本研究中,通过该方法对石墨烯纳米孔进行精确的定点修饰,得到具有高功能化,高表面电荷密度的石墨烯纳米孔。理论模拟表明,纳米孔附近表面电荷密度的提高能够带来优异的阴阳离子选择性和盐差能转换性能。离子输运测量表明,在100倍盐度梯度下,定点修饰的纳米孔石墨烯器件实现了81.6 W m-2的功率密度和35.4%的能量转换效率,优于当前报道的最先进的石墨烯基盐差能发电器件。
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北京大学申请基于石墨烯薄膜包覆式气体分子储存及可控释放装置专利,能够快速完成气体的收集,并通过控制储存空间的开口大小控制内部气体分子的释放速率
本发明以石墨烯薄膜的机械弯曲变形实现储存空间的开放和闭合,能够快速完成气体的收集,并通过控制储存空间的开口大小控制内部气体分子的释放速率;相较于现有的吸附式储气方法具有更高的储存速度,以及简易可控的气体释放功能;装置适用的气体范围广,可多次重复使用。
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物理化学学报 | 北京大学张锦院士团队:亚微米尺寸、高结晶度石墨烯增强间位芳纶纤维力学性能
团队设计了一次超声和二次剪切分散的多级分散方法,保证了石墨烯粉体的单片分散和石墨烯/芳纶聚合液的可纺性。实验结果表明此种高结晶度、亚微米尺寸的石墨烯可以有效改善芳纶纤维内部的缺陷,实现整体结构优化。此外,石墨烯的加入同样可以改善芳纶纤维的断裂行为,有效抑制了芳纶纤维断裂时的劈裂。
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北京大学彭海琳教授团队研究技术系列和博士后招聘启事
主要研究方向包括:1)高迁移率二维材料的精准合成与界面调控;2)新型纳米芯片材料开发与高性能晶体管器件技术;3)石墨烯高速光通信材料与器件片上集成;4)石墨烯电镜载网技术。
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北京大学马仁敏教授团队 Nature:基于扭曲光子石墨烯晶格中的光学平带的Moiré纳米激光器阵列
该研究提出并展示了基于扭曲光子石墨烯晶格中的光学平带的Moiré纳米激光器阵列,其中实现了从单个纳米腔到可重构纳米腔阵列的相干纳米化。
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物理化学学报 | 北京大学尹建波团队:耦合蝶形天线的石墨烯室温太赫兹探测器
本文报道了一种天线/栅极一体化的石墨烯太赫兹探测器,该探测器的核心设计是:利用蝶形天线将入射太赫兹光场缩减至< 1 μm的天线间隙区域,以增强太赫兹波的吸收;同时将天线的两极作为器件的两个栅极,在石墨烯中调控出pn结,使天线间隙区同时成为光生载流子的分离区。通过同步增加光生载流子的产生及分离效率,在室温下实现了对太赫兹的高效探测,在2.7 THz处探测的噪声等效功率达到1 nW·Hz−1/2量级,且该设计具有进一步的优化空间及可集成潜力,有望成为室温太赫兹探测的解决方案。
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北京大学等《Nat Commun》:Janus掺杂双层石墨烯增强铜防腐性能
双层石墨烯之所以具有如此优异的防腐性能,是因为它具有非同一般的金纳斯掺杂效应,其中重度掺杂的底层与铜形成了强烈的相互作用,限制了界面扩散,而近乎电荷中性的顶层则表现为惰性,减轻了电化学腐蚀。我们的研究可能会拓展铜在各种极端工作条件下的应用场景。
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JPCL快讯|石墨烯表面滑移促进的高性能质子交换膜燃料电池微孔层设计
受水和气体在石墨烯表面和碳纳米管内滑移行为的启发,石墨烯表面的水的滑移行为有利于气体扩散层中水的排出,从而有望减少水淹现象的发生。在传统基于碳黑的微孔层中加入仅1%质量分数的超临界流体剥离制备的石墨烯,微孔层表面的裂痕相比碳黑微孔层减少了60%,面电阻减少了3%,气体透过率增加了近3倍。
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中科院物理所朱学涛/郭建东团队Phys. Rev. Lett.: 石墨烯中拓扑声子的直接观察
研究测量清楚地揭示了二维动量空间中节环声子的闭环和狄拉克声子的锥形结构,与理论计算非常一致。声子谱的三维映射(二维动量空间和能量空间)的能力为系统识别拓扑声子态开辟了一条新的途径。这项研究工作为拓扑声子在超导、动态不稳定性和声子二极管中的潜在应用奠定了坚实的基础。
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北大等《Nano Lett》:通过保形和清洁转移实现双层石墨烯的高保湿性能
我们发现,通过最小化两个单层之间的间隙,双层石墨烯在A4大小的区域内的水蒸气传输率可以低至5×10–3 g/(m2 d)。在逐层转移过程中,石墨烯层之间没有界面污染和保形接触,从而实现了高阻隔性能。我们的工作揭示了通过石墨烯层的水分渗透机制,利用这种方法,我们可以定制手动堆叠二维材料的层间耦合,从而实现新的物理和应用。
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Nano Res.[碳]│张锦院士团队:高强高界面剪切氧化石墨烯/杂环芳纶复合纤维
北京大学张锦院士团队通过原位聚合引入2-氯-4,4-二氨基苯酰替苯胺(DABA-Cl)和少量氧化石墨烯(GO),经过湿法纺丝连续化制备了一种具有高界面剪切强度(49.3 MPa)和拉伸强度(6.27 GPa)的新型杂环芳纶纤维。氧化石墨烯的引入促进了杂环芳纶纤维的结晶、取向,并且氧化石墨烯和聚合物分子链之间的氢键增强了分子链间相互作用,从而提高了纤维的拉伸强度和界面剪切强度。