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石墨烯可控制備方面成果卓著 為大規(guī)模應(yīng)用奠定基礎(chǔ)

發(fā)布時(shí)間: 2015-01-12 10:49:14    來源: 中國科學(xué)院
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[摘要]近年來,石墨烯作為一種新型的碳材料,因其許多獨(dú)特優(yōu)異的性質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注和極大興趣。石墨烯的可控制備是開展石墨烯基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)的前提,是目前亟待解決的重大科學(xué)問題之一。

圖3 單晶十二角石墨烯(左)及《先進(jìn)材料》內(nèi)封底(右)

  單晶十二角石墨烯的可控生長:采用CVD方法,首次實(shí)現(xiàn)了十二角石墨烯的可控生長(圖3左)。系統(tǒng)的表征手段證實(shí)了該類石墨烯的單層單晶特征。對(duì)于十二角石墨烯在液態(tài)銅上的生長機(jī)制,基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了邊界擴(kuò)散控制的生長模型。細(xì)致的分析表明,十二角石墨烯的邊界類型呈現(xiàn)鋸齒型和扶手椅型交替排列,這種特殊的邊界結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)一步研究石墨烯的自旋等特性。作為一種新型的單晶石墨烯形貌,十二角石墨烯的出現(xiàn)為石墨烯形貌大家族增添了新的一員,同時(shí)也為深入研究石墨烯的生長機(jī)制提供了良好的對(duì)象和基礎(chǔ),其特殊的邊界結(jié)構(gòu)類型也有利于研究石墨烯電學(xué)和磁學(xué)性能。該研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上(Adv. Mater. 2014, 26, 6423), 并被選為內(nèi)封底(圖3右)。 

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