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“石墨烯體系中的陽離子-π相互作用”的研究成果
近日，清華大學(xué)材料學(xué)院朱宏偉教授團(tuán)隊(duì)在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上在線發(fā)表了題為“石墨烯體系中的陽離子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的長篇綜述論文，系統(tǒng)總結(jié)了石墨烯體系中的陽離子-π相互作用在水處理（膜分離、吸附）、新材料合成、納米發(fā)電、能量存儲(chǔ)及溶液/復(fù)合材料分散等應(yīng)用中所發(fā)揮的關(guān)鍵作用，分析了陽離子-π相互作用的影響機(jī)理，綜述了現(xiàn)階段相關(guān)理論工作進(jìn)展，討論了石墨烯體系中的陽離子-π相互作用研究中存在的問題，展望了未來潛在的研究方向。陽離子-π相互作用是一種非共價(jià)相互作用，在自然界，尤其是生命體中普遍存在，在諸多生命反應(yīng)進(jìn)程中必不可少。近年來，陽離子-π相互作用在生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)中的重要性被廣泛關(guān)注。石墨烯是碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，可被視為一種獨(dú)特的芳香族大分子。陽離子和石墨烯中離域π電子之間的相互作用會(huì)引起陽離子在石墨烯表面的富集、溶液中離子及石墨烯結(jié)構(gòu)中電子的重新分布，進(jìn)而影響石墨烯材料的本征性質(zhì)及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯體系中的陽離子-π相互作用，對于石墨烯特性的調(diào)控、器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。石墨烯體系中的陽離子-π相互作用及其應(yīng)用近年來，朱宏偉教授團(tuán)隊(duì)在石墨烯等新型二維材料的可控制備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其在能源（太陽能電池、光電探測、光電催化）、環(huán)境（水處理、空氣凈化、土壤治理）、柔性傳感器件等領(lǐng)域開展了大量研究工作，取得了一系列重要進(jìn)展。該綜述論文以石墨烯體系中的陽離子-π相互作用為切入點(diǎn)，對相關(guān)研究報(bào)道進(jìn)行了梳理和討論，并對其發(fā)展趨勢和前景進(jìn)行了展望。本文通訊作者為朱宏偉教授，第一作者為清華大學(xué)材料學(xué)院2016級博士生趙國珂。本研究得到國家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目和面上項(xiàng)目資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756
清華大學(xué)
2021-04-11
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一種基于石墨烯卷的緩蝕劑微膠囊及其制備方法
本發(fā)明公開了一種基于石墨烯卷的緩蝕劑微膠囊，所述微膠囊的囊壁材料為石墨烯，所述微膠囊的芯材為有機(jī)緩蝕劑。本發(fā)明還公開了上述微膠囊的制備方法，將有機(jī)緩蝕劑的水溶液與氧化石墨烯共混后，于80～200℃水熱處理8?24h，水熱條件下石墨烯成卷的同時(shí)將緩蝕劑包覆于微膠囊中，芯材包覆質(zhì)量高，緩蝕劑緩釋特性好；本方法包覆過程簡單，操作方便，不需要額外添加助劑，制備成本低廉。
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)
2021-04-13
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基于石墨烯、氮化硼等二維材料的防腐應(yīng)用
已有樣品/n石墨烯由于其獨(dú)特的二維納米結(jié)構(gòu)，且具有高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)熱性等特性，在防腐涂料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯、氮化硼等二維材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)使其具有不透過性，作為金屬基底與腐蝕環(huán)境的阻隔層而保護(hù)基底不被自然環(huán)境所腐蝕。通過化學(xué)氣相沉積法及塊體剝離法可分別制備直接生長于金屬表面的大面積石墨烯、氮化硼薄膜，或粉狀的石墨烯、氮化硼納米片。通過化學(xué)氣相沉淀法，二維材料可以在任意形狀的金屬基底的所有暴露面上生長，實(shí)現(xiàn)對金屬表面的全面保護(hù)。市場預(yù)期：該技術(shù)可應(yīng)用于精細(xì)元器
中國科學(xué)院大學(xué)
2021-01-12
可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)
項(xiàng)目成果/簡介:世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長，并且需要患者自己手持助
清華大學(xué)
2021-01-12
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離子注入技術(shù)輔助制備高質(zhì)量石墨烯玻璃及其應(yīng)用
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)了一種石墨烯玻璃制備方法，通過利用離子注入技術(shù)，將過渡金屬粒子注入到玻璃表面，然后在石墨烯生長過程中注入的金屬粒子有效提升玻璃表面對于碳源的裂解能力，并且促進(jìn)石墨烯晶疇的成核和生長。這種方法成功在二氧化硅、藍(lán)寶石、石英玻璃等絕緣襯底上制備出高質(zhì)量單層石墨烯。
北京大學(xué)
2023-02-27
可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)
01. 成果簡介 世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級應(yīng)用至系統(tǒng)級應(yīng)用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發(fā)聲于一體，可直接貼附于失語者喉部，并將喉部的不同動(dòng)作轉(zhuǎn)化為對應(yīng)聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合，在語音識別、家庭醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊前景。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本成果項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人為任天令教授，清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副院長，教育部長江學(xué)者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，清華大學(xué)環(huán)境與健康傳感技術(shù)研究中心副主任。擔(dān)任IEEE電子器件學(xué)會(huì)副主席（中國大陸首次）、國際微電子領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)會(huì)議IEDM執(zhí)委（中國大陸首次）、IEEE電子器件學(xué)會(huì)教育委員會(huì)主席（中國大陸首次）、中國微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)理事等。近年來，承擔(dān)國家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、國家重大科技專項(xiàng)、國家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)、國家重大儀器專項(xiàng)、國家863計(jì)劃、國家973計(jì)劃等多項(xiàng)國家重要科技項(xiàng)目，做出一系列具有重要國際影響的創(chuàng)新學(xué)術(shù)成果。主要研究方向?yàn)橹悄芪⒓{電子器件、芯片與系統(tǒng)，包括：智能傳感器與智能集成系統(tǒng)，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統(tǒng)，智能信息器件與系統(tǒng)技術(shù)等。在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)會(huì)議IEDM論文11篇；獲國內(nèi)外發(fā)明專利70余項(xiàng)，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國高被引學(xué)者”（微電子領(lǐng)域唯一入選者）。獲2018年電子學(xué)會(huì)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導(dǎo)報(bào)評選的2017“中國十大重大技術(shù)進(jìn)展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學(xué)十大重大學(xué)術(shù)成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國科技活動(dòng)周被評為“最受公眾喜愛項(xiàng)目”，還入選2018年中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團(tuán)隊(duì)成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術(shù)許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱：[email protected]、[email protected]
清華大學(xué)
2021-04-13
銷售原裝力士樂A10VSO71DFR1/31R-PPA12N00
產(chǎn)品詳細(xì)介紹銷售原裝力士樂A10VSO71DFR1/31R-PPA12N00南京澤登機(jī)電設(shè)備有限公司專業(yè)銷售德國原裝力士樂柱塞泵型斜盤結(jié)構(gòu)系列變量柱塞泵，廣泛應(yīng)用于注塑機(jī)械、工程機(jī)械、制鞋機(jī)械、壓鑄機(jī)械、金屬加工機(jī)械、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械以及其它各類液壓系統(tǒng)中。其容積流量正比于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速和泵的排量。調(diào)節(jié)斜盤的位置，可無級地改變泵的流量。SAE或ISO標(biāo)準(zhǔn)的安裝法蘭SAE連接或UNC固定螺紋、2個(gè)殼體泄油口、好的吸入性能、允許連續(xù)運(yùn)行壓力為280bar、低噪音、長壽命、主軸可承受軸向力和徑向力、單位功率的重量輕、短的控制時(shí)間、通軸驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多回路系統(tǒng)。A10VO變量柱塞泵主要用于開式系統(tǒng)，控制方式有恒壓，恒壓恒流量，恒壓恒流量恒功率及比例流量控制，具體型號如下：力士樂REXROTH公司專業(yè)代理商,大量力士樂REXROTH柱塞泵,南京澤登是中國最早提供德國博世液壓件公司之一,A10VSO型號 (31和52系列).Rexroth力士樂變量柱塞泵型號： A4VSO系列.A10VSO系列.A4VG系列.A4V系列.A6VM系列.A7VO系列.A8VO系列.A2FO系列Rexroth力士樂定量葉片泵型號：PVV系列 主要代理品牌名優(yōu)液壓泵.配件及維修改造。REXROTH (變量泵，葉片泵)廣泛應(yīng)用于注塑機(jī)/壓鑄機(jī)/油壓機(jī)/船舶機(jī)械/工程機(jī)械等…供應(yīng)與維修。德國REXROTH力士樂柱塞泵. 歡迎廣大新老顧客來電咨詢價(jià)格以及辦理訂貨手續(xù)！力士樂銷售熱線聯(lián)系電話15312023041 025-52213376 傳真:025-82230972郵箱:[email protected] 公司網(wǎng)址:http://www.njzdjd.com聯(lián)系人:張 慧我們的流程是 詢價(jià)→報(bào)價(jià)→合同→訂貨→發(fā)貨→售后，我們本著信譽(yù)第一、客戶至上、品牌服務(wù)、規(guī)范管理的經(jīng)營理念竭誠為您服務(wù)三大承諾：1、絕對保證全新原裝進(jìn)口德國BOSCH REXROTH2、絕對保證安全準(zhǔn)時(shí)發(fā)貨3、絕對保證售后服務(wù)質(zhì)量優(yōu)質(zhì)常規(guī)型號 - 現(xiàn)貨或較短期內(nèi)供貨：德國力士樂柱塞泵A10VSO 10排量：A10VSO10DR/52R-PPA14N00A10VSO 18排量：A10VSO18DR/31R-PPA12N00 A10VSO18DR/31R-PPA12K01 A10VSO18DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO18DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO18DFR1/31R-PPA12K01A10VSO18DFR/31R-PPA12N00 A10VSO18DFLR/31R-PPA12N00 A10VSO18DG/31R-PPA12N00 A10VSO18DRG/31R-PPA12N00 A10VSO18DFE1/31R-PPA12N00 A10VSO18FHD/31R-PPA12N00 A10VSO18ED/31R-PPA12N00德國力士樂柱塞泵A10VSO 28排量：A10VSO28DR/31R-PPA12N00 A10VSO28DR/31R-PPA12K01 A10VSO28DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO28DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO28DFR1/31R-PPA12K01A10VSO28DFR/31R-PPA12N00 A10VSO28DFLR/31R-PPA12N00 A10VSO28DG/31R-PPA12N00 A10VSO28DRG/31R-PPA12N00 A10VSO28DFE1/31R-PPA12N00A10VSO28FHD/31R-PPA12N00 A10VSO28ED/31R-PPA12N00德國力士樂柱塞泵A10VSO 45排量：A10VSO45DR/31R-PPA12N00 A10VSO45DR/31R-PPA12K01 A10VSO45DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO45DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO45DFR1/31R-PPA12K02A10VSO45DFR/31R-PPA12N00 A10VSO45DFR/31R-PPA12K01 A10VSO45DFR/31R-PPA12K26 A10VSO45DFLR/31R-PPA12N00 A10VSO45DG/31R-PPA12N00A10VSO45DRG/31R-PPA12N00 A10VSO45DFE1/31R-PPA12N00 A10VSO45FHD/31R-PPA12N00 A10VSO45ED/31R-PPA12N00德國力士樂柱塞泵A10VSO 71排量：A10VSO71DR/31R-PPA12N00 A10VSO71DR/31R-PPA12K01 A10VSO71DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO71DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO71DFR1/31R-PPA12K02A10VSO71DFR/31R-PPA12N00 A10VSO71DFR/31R-PPA12K27 A10VSO71DFLR/31R-PPA12N00 A10VSO71DG/31R-PPA12N00 A10VSO71DRG/31R-PPA12N00A10VSO71DFE1/31R-PPA12N00 A10VSO71FHD/31R-PPA12N00 A10VSO71ED/31R-PPA12N00德國力士樂柱塞泵A10VSO 100排量A10VSO100DR/31R-PPA12N00 A10VS0100DR/31R-PPA12N00 A10VSO100DR/31R-VPA12N00 A10VS0100DR/31R-VPA12N00A10VSO100DFR1/31R-PPA12N00 A10VS0100DFR1/31R-PPA12N00 A10VSO100DR/31R-PPA12N00 A10VSO100DFR1/32R-VPB12N00A10VS0100DFR1/32R-VPB12N00 A10VSO100DFR1/32R-PPB12N00 A10V0100DR/31R-PSC11N00 A10VS0100DR/31R-PTA12N00德國力士樂柱塞泵A10VSO 140排量A10VSO140DR/31R-PPB12N00 A10VSO140DR/32R-PPB12N00 A10VSO140DFR/31R-PPB12N00 A10VSO140DFR/32R-PPB12N00 A10VSO140DFR1/31R-PPB12N00 A10VSO140DFR1/32R-PPB12N00 A10VSO140DG/32R-VPB12N00 A10VSO140DR/32R-VPB12N00A10VSO140DRF/32R-VPB12N00 A10VSO140DRS/32R-VPB12N00 A10VSO140DFE1/32R-VPB12N00 A10VSO140DRG/32R-VPB12N00A10VSO140ED/32R-VPB12N00 A10VSO140ED/32R-VPB22U99 A10VSO140DG/32R-VPB22U99 A10VSO140DR/32R-VPB22U99A10VSO140DRF/32R-VPB22U99 A10VSO140DRS/32R-VPB22U99 A10VSO140DFE1/32R-VPB22U99 A10VS140DRG/32R-VPB22U99A10VSO140DFR1/32R-VPB22U99 南京澤登機(jī)電設(shè)備有限公司專業(yè)銷售:BOSCH-REXROTH德國博世-力士樂/YUKEN日本油研/VICKERS美國伊頓威格士/TAIYO日本太陽/YUKEN日本油研/STAUFF德國西德福/PARKER美國派克/美國ASCO/ATOS意大利阿托斯等著名歐美液壓品牌的液壓元件、馬達(dá)、泵、閥、伺服閥、放大器等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航天、冶金、電力、汽車、煤炭、石油化工、船舶制造、港口機(jī)械、工程機(jī)械、環(huán)保、紡織、塑機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域。 "專業(yè)鑄就品質(zhì)、誠信造就未來"公司一貫堅(jiān)持以最優(yōu)惠的價(jià)格、最高效的周期和最周到的服務(wù)，回報(bào)新老客戶，我們將立足于原有成熟的市場，不斷在各個(gè)不同的領(lǐng)域開拓進(jìn)取。您的信任和支持將是我們最大的動(dòng)力，我們堅(jiān)信與您的合作將達(dá)到一個(gè)完美雙贏的結(jié)果。 南京澤登機(jī)電設(shè)備有限公司銷售的油泵質(zhì)量穩(wěn)定，（在非人為損壞的情況）都免費(fèi)為客戶提供一年的質(zhì)保，如油泵有任何問題請您可以隨時(shí)聯(lián)系我們，我們將會(huì)在第一時(shí)間為您解決。所以您可以購買我們的油泵，無須擔(dān)心我們售后問題。做生意不是只想做您一次，我們更希望能與您長期的合作！歡迎廣大新老顧客來電咨詢價(jià)格以及辦理訂貨手續(xù)！力士樂銷售熱線聯(lián)系電話15312023041 025-52213376 傳真:025-82230972郵箱:[email protected] 公司網(wǎng)址:http://www.njzdjd.com聯(lián)系人:張 慧我們的流程是 詢價(jià)→報(bào)價(jià)→合同→訂貨→發(fā)貨→售后，我們本著信譽(yù)第一、客戶至上、品牌服務(wù)、規(guī)范管理的經(jīng)營理念竭誠為您服務(wù)
南京澤登機(jī)電設(shè)備有限公司
2021-08-23
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小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯體系的結(jié)構(gòu)和新奇量子物態(tài)研究進(jìn)展
層間轉(zhuǎn)角在層狀堆垛的二維材料體系中提供了一個(gè)全新的自由度來調(diào)控其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。近幾年，相關(guān)方面的研究引起了廣泛的關(guān)注。早在2012年，何林課題組就開始關(guān)注轉(zhuǎn)角對雙層石墨烯結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)的影響，測量了不同轉(zhuǎn)角雙層石墨烯的兩個(gè)范霍夫峰的峰間距能量與轉(zhuǎn)角大小的關(guān)系[1]，并預(yù)言該體系中的準(zhǔn)粒子具有可調(diào)控的手征性[2]，研究了應(yīng)變結(jié)構(gòu)在該體系產(chǎn)生的贗磁場和贗朗道能級[3]。2015年，何林團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系費(fèi)米速度隨角度減小而迅速下降，證明在轉(zhuǎn)角為1.1度(第一魔轉(zhuǎn)角)附近時(shí)費(fèi)米速度降為零[4]，并于2017年，在轉(zhuǎn)角接近魔轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯體系觀察到強(qiáng)電子-電子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo課題組在魔角雙層石墨烯觀察到電子-電子相互作用導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)絕緣體態(tài)和超導(dǎo)態(tài)，魔角雙層石墨烯物性研究迅速成為過去兩年凝聚態(tài)物理研究的最大熱點(diǎn)。 近期，何林課題組發(fā)展了一套方法，能夠可控地制備利于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)（STM）研究的雙層轉(zhuǎn)角石墨烯，并利用STM研究了小角度雙層石墨烯的性質(zhì)，深入探索該體系由于電子-電子相互作用導(dǎo)致的平帶簡并度解除和新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的關(guān)聯(lián)。例如，何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)小轉(zhuǎn)角體系的平帶被部分填充時(shí)，電子-電子相互作用會(huì)解除平帶的谷贗自旋簡并度，在體系中產(chǎn)生很大的軌道磁矩（每個(gè)莫爾約10μ_B），由于軌道磁矩和磁場的耦合，谷極化態(tài)的劈裂能量會(huì)隨著外加磁場線性增大[6]。同樣的結(jié)果也在應(yīng)變引起的平帶中觀察到了，當(dāng)雙層石墨烯的轉(zhuǎn)角接近魔角時(shí)，體系中微小的應(yīng)變結(jié)構(gòu)可以使兩個(gè)范霍夫峰之間出現(xiàn)一個(gè)新的零能量平帶（贗朗道能級），何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)電子-電子相互作用會(huì)解除贗朗道能級的谷贗自旋簡并度，產(chǎn)生軌道磁性態(tài)[7]。這些結(jié)果表明小轉(zhuǎn)角石墨烯體系是研究二維軌道磁性態(tài)和量子反常霍爾效應(yīng)的理想平臺。在角度大于魔角的小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯中，何林課題組與合作者證明電子-電子相互作用依然會(huì)起重要作用，并有可能產(chǎn)生完全不同于魔角雙層石墨烯的新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)。例如在1.49度的樣品中，他們證明電子-電子相互作用解除了體系平帶中的自旋和谷贗自旋的簡并度，產(chǎn)生了一種全新的自旋和谷極化的金屬態(tài)[8]，這一結(jié)果進(jìn)一步拓寬了轉(zhuǎn)角體系新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的研究范圍。 除了電學(xué)性質(zhì)受層間轉(zhuǎn)角的調(diào)制，在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系，由于層間堆垛能與層內(nèi)晶格畸變引起的應(yīng)變能的競爭，其原子結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著角度發(fā)生改變。最近，何林課題組系統(tǒng)研究了雙層轉(zhuǎn)角石墨烯結(jié)構(gòu)隨著角度的演化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)角大于魔角時(shí)，體系可以看作兩個(gè)獨(dú)立的剛性石墨烯層發(fā)生扭轉(zhuǎn)，層內(nèi)晶格畸變幾乎可以忽略（定義為非重構(gòu)結(jié)構(gòu)）；當(dāng)轉(zhuǎn)角小于魔角時(shí)，由于莫爾條紋周期較大，層間堆垛能占主導(dǎo)，從而引起晶格畸變產(chǎn)生堆垛的疇界（domain wall）網(wǎng)格（定義為重構(gòu)結(jié)構(gòu)）。這種疇界的兩邊都是Bernal堆垛的雙層石墨烯（分別為AB堆垛和BA堆垛），能傳輸谷極化的電流（圖一）。我們利用STM證明非重構(gòu)和重構(gòu)的兩種結(jié)構(gòu)在魔角附近都能穩(wěn)定存在。進(jìn)一步，我們發(fā)現(xiàn)利用STM針尖脈沖可對魔角雙層石墨烯的非重構(gòu)和重構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行切換，從而開關(guān)其二維導(dǎo)電拓?fù)渚W(wǎng)格。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)中起到重要作用的魔角雙層石墨烯平帶的帶寬也能在這一過程中被調(diào)控[9]。相關(guān)成果近日刊發(fā)在物理學(xué)期刊《Physical Review Letters》上。何林教授課題組博士生劉亦文為第一作者，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的蘇贏博士為文章的共同第一作者，何林教授為通訊作者。
北京師范大學(xué)
2021-02-01
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激光誘導(dǎo)宏觀二維石墨烯紙及其功能復(fù)合材料
該項(xiàng)目利用先進(jìn)激光誘導(dǎo)石墨烯技術(shù)（Laser Induced Graphene, LIG）成功制備出無基質(zhì)的大尺寸石墨烯紙，并可對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，為石墨烯的廣泛應(yīng)用提供了有力支撐。該方法不僅實(shí)現(xiàn)了石墨烯紙的連續(xù)/高效/低成本/大規(guī)模制備，還可對石墨烯紙進(jìn)行多尺度/圖案化/不同結(jié)構(gòu)的定制化制作，同時(shí)性能可調(diào)控的特點(diǎn)有效擴(kuò)展了石墨烯紙的多功能應(yīng)用。 目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室條件下已實(shí)現(xiàn)基于石墨烯紙的智能復(fù)合材料在自固化，全生命周期結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和功能結(jié)構(gòu)層-阻燃/除冰方面的成功應(yīng)用。同時(shí)基于其可調(diào)控的結(jié)構(gòu)和性能，已開展其在傳感、結(jié)構(gòu)功能表面、超級電容器和生物抗菌方面的應(yīng)用研究。該項(xiàng)目在智能傳感，能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域受到行業(yè)多家企業(yè)的關(guān)注，后續(xù)將在智能復(fù)合材料一體化成型及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、高靈敏性可穿戴器件集成以及高性能蓄電池復(fù)合板柵材料等方面開展交流合作。? 該項(xiàng)目所制備的石墨烯紙應(yīng)用非常廣泛，能應(yīng)用在在傳感、儲(chǔ)能、環(huán)境等方面。“原位激光誘導(dǎo)石墨烯”技術(shù)能滿足儲(chǔ)能領(lǐng)域、軍用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)、民用可穿戴器件等各領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化需求。
北京航空航天大學(xué)
2021-04-10
小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯體系的結(jié)構(gòu)和新奇量子物態(tài)研究進(jìn)展
層間轉(zhuǎn)角在層狀堆垛的二維材料體系中提供了一個(gè)全新的自由度來調(diào)控其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。近幾年，相關(guān)方面的研究引起了廣泛的關(guān)注。早在2012年，何林課題組就開始關(guān)注轉(zhuǎn)角對雙層石墨烯結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)的影響，測量了不同轉(zhuǎn)角雙層石墨烯的兩個(gè)范霍夫峰的峰間距能量與轉(zhuǎn)角大小的關(guān)系[1]，并預(yù)言該體系中的準(zhǔn)粒子具有可調(diào)控的手征性[2]，研究了應(yīng)變結(jié)構(gòu)在該體系產(chǎn)生的贗磁場和贗朗道能級[3]。2015年，何林團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系費(fèi)米速度隨角度減小而迅速下降，證明在轉(zhuǎn)角為1.1度(第一魔轉(zhuǎn)角)附近時(shí)費(fèi)米速度降為零[4]，并于2017年，在轉(zhuǎn)角接近魔轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯體系觀察到強(qiáng)電子-電子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo課題組在魔角雙層石墨烯觀察到電子-電子相互作用導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)絕緣體態(tài)和超導(dǎo)態(tài)，魔角雙層石墨烯物性研究迅速成為過去兩年凝聚態(tài)物理研究的最大熱點(diǎn)。 近期，何林課題組發(fā)展了一套方法，能夠可控地制備利于掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)（STM）研究的雙層轉(zhuǎn)角石墨烯，并利用STM研究了小角度雙層石墨烯的性質(zhì)，深入探索該體系由于電子-電子相互作用導(dǎo)致的平帶簡并度解除和新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的關(guān)聯(lián)。例如，何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)小轉(zhuǎn)角體系的平帶被部分填充時(shí)，電子-電子相互作用會(huì)解除平帶的谷贗自旋簡并度，在體系中產(chǎn)生很大的軌道磁矩（每個(gè)莫爾約10μ_B），由于軌道磁矩和磁場的耦合，谷極化態(tài)的劈裂能量會(huì)隨著外加磁場線性增大[6]。同樣的結(jié)果也在應(yīng)變引起的平帶中觀察到了，當(dāng)雙層石墨烯的轉(zhuǎn)角接近魔角時(shí)，體系中微小的應(yīng)變結(jié)構(gòu)可以使兩個(gè)范霍夫峰之間出現(xiàn)一個(gè)新的零能量平帶（贗朗道能級），何林課題組與合作者發(fā)現(xiàn)電子-電子相互作用會(huì)解除贗朗道能級的谷贗自旋簡并度，產(chǎn)生軌道磁性態(tài)[7]。這些結(jié)果表明小轉(zhuǎn)角石墨烯體系是研究二維軌道磁性態(tài)和量子反常霍爾效應(yīng)的理想平臺。在角度大于魔角的小轉(zhuǎn)角雙層石墨烯中，何林課題組與合作者證明電子-電子相互作用依然會(huì)起重要作用，并有可能產(chǎn)生完全不同于魔角雙層石墨烯的新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)。例如在1.49度的樣品中，他們證明電子-電子相互作用解除了體系平帶中的自旋和谷贗自旋的簡并度，產(chǎn)生了一種全新的自旋和谷極化的金屬態(tài)[8]，這一結(jié)果進(jìn)一步拓寬了轉(zhuǎn)角體系新奇強(qiáng)關(guān)聯(lián)量子物態(tài)的研究范圍。 除了電學(xué)性質(zhì)受層間轉(zhuǎn)角的調(diào)制，在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系，由于層間堆垛能與層內(nèi)晶格畸變引起的應(yīng)變能的競爭，其原子結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著角度發(fā)生改變。最近，何林課題組系統(tǒng)研究了雙層轉(zhuǎn)角石墨烯結(jié)構(gòu)隨著角度的演化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)轉(zhuǎn)角大于魔角時(shí)，體系可以看作兩個(gè)獨(dú)立的剛性石墨烯層發(fā)生扭轉(zhuǎn)，層內(nèi)晶格畸變幾乎可以忽略（定義為非重構(gòu)結(jié)構(gòu)）；當(dāng)轉(zhuǎn)角小于魔角時(shí)，由于莫爾條紋周期較大，層間堆垛能占主導(dǎo)，從而引起晶格畸變產(chǎn)生堆垛的疇界（domain wall）網(wǎng)格（定義為重構(gòu)結(jié)構(gòu)）。這種疇界的兩邊都是Bernal堆垛的雙層石墨烯（分別為AB堆垛和BA堆垛），能傳輸谷極化的電流（圖一）。我們利用STM證明非重構(gòu)和重構(gòu)的兩種結(jié)構(gòu)在魔角附近都能穩(wěn)定存在。進(jìn)一步，我們發(fā)現(xiàn)利用STM針尖脈沖可對魔角雙層石墨烯的非重構(gòu)和重構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行切換，從而開關(guān)其二維導(dǎo)電拓?fù)渚W(wǎng)格。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)中起到重要作用的魔角雙層石墨烯平帶的帶寬也能在這一過程中被調(diào)控[9]。相關(guān)成果近日刊發(fā)在物理學(xué)期刊《Physical Review Letters》上。何林教授課題組博士生劉亦文為第一作者，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的蘇贏博士為文章的共同第一作者，何林教授為通訊作者。
北京師范大學(xué)
2021-04-10