中國粉體網(wǎng)訊 劉忠范，中國科學(xué)院院士，北京石墨烯研究院院長(zhǎng)。主要從事石墨烯等納米碳材料研究，在石墨烯、碳納米管的化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)方法研究領(lǐng)域做出了一系列開拓性和引領(lǐng)性的工作，是國際著名石墨烯專家。
劉忠范院士及其團(tuán)隊(duì)在石墨烯研究領(lǐng)域不斷取得重要突破，相關(guān)研究成果發(fā)表在Chem.Rev.、Nat.Mater.、Nat.Commun.、Sci.Adv.、Adv.Mater.、J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.Int.Ed.等國際知名期刊，得到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界廣泛認(rèn)可。
北大劉忠范院士團(tuán)隊(duì)《AFM》：綜述-在各種功能絕緣基板上直接PECVD生長(zhǎng)石墨烯薄膜的最新進(jìn)展和應(yīng)用
北京大學(xué)劉忠范院士和張艷鋒研究員團(tuán)隊(duì)在《Adv Funct Mater》期刊發(fā)表綜述文章-在各種功能絕緣基板上直接PECVD生長(zhǎng)石墨烯薄膜的最新進(jìn)展和應(yīng)用。展示在一些新型功能絕緣基板（如玻璃、功能陶瓷）上直接PECVD生長(zhǎng)VG薄膜的最新進(jìn)展，主要在提高導(dǎo)電性、增強(qiáng)界面粘附性和石墨烯生長(zhǎng)取向調(diào)節(jié)方面。同時(shí)，還討論了PECVD衍生產(chǎn)品在各種新領(lǐng)域的應(yīng)用，如光熱轉(zhuǎn)換、可切換窗口、攝影中的光衰減、透明加熱和大功率器件的熱管理。最后，還就高質(zhì)量VG薄膜的可控合成和不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用探索提出了當(dāng)前的挑戰(zhàn)和未來的機(jī)遇。這篇綜述文章有望闡明高品質(zhì)VG薄膜的可控PECVD合成和應(yīng)用探索，為其批量生產(chǎn)和大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用鋪平道路。
北大劉忠范院士《ACS AMI》：石墨烯玻璃纖維織物中每根纖維的柔性全表面保形封裝以防止熱氧化
碳基電子設(shè)備的封裝抗氧化可以提高它們的長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性。石墨烯玻璃纖維織物（GGFF）作為一種先進(jìn)的柔性電熱材料，也在與石墨烯氧化作斗爭(zhēng)。大面積織物中每根纖維的柔性、全表面、保形封裝對(duì)封裝材料和技術(shù)提出了很高的要求。北京大學(xué)與北京石墨烯研究院劉忠范院士課題組在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊發(fā)表名為“Flexible Full-Surface Conformal Encapsulation for Each Fiber in Graphene Glass Fiber Fabric against Thermal Oxidation”的論文，研究針對(duì)GGFF電熱器件，通過原位 CVD 生長(zhǎng)納米厚的h-BN 層，實(shí)現(xiàn)了大面積織物中每根纖維的柔性、全表面、保形封裝。
GGFF和h -BN/GGFF的制備示意圖
劉忠范院士團(tuán)隊(duì)AFM：超平整石墨烯的直接生長(zhǎng)
無褶皺超平整石墨烯薄膜的化學(xué)氣相沉積（CVD）制備是近年來的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。金屬襯底上已發(fā)展無褶皺石墨烯的生長(zhǎng)方法，然而在絕緣襯底上無轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)超平整石墨烯尚未報(bào)道。基于此，北京大學(xué)劉忠范院士課題組與蘇州大學(xué)能源學(xué)院孫靖宇教授課題組近期在《Advanced Functional Materials》上發(fā)表題為“Toward Direct Growth of Ultra-Flat Graphene”的研究論文。
團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了在低成本的石英玻璃襯底上直接生長(zhǎng)晶圓尺寸的超平整石墨烯薄膜，其具有無褶皺和無金屬雜質(zhì)等特征。理論計(jì)算證實(shí)，去除生長(zhǎng)體系中雜質(zhì)顆�？梢杂行У匾种贫鄬邮⿳u狀伴生結(jié)構(gòu)；通過溫度的控制，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)石英襯底的平整化處理和島狀結(jié)構(gòu)的有效抑制。以制備的超平整石墨烯石英晶圓為襯底，可以生長(zhǎng)面外取向一致、表面原子級(jí)平整的高質(zhì)量GaN薄膜。該方法為超平整石墨烯的無轉(zhuǎn)移制備提供了新思路，并為低成本的石墨烯基范德華集成奠定了基礎(chǔ)。
該報(bào)道方法和常規(guī)方法中石墨烯在非晶SiO2襯底上的成核和生長(zhǎng)行為
北大劉忠范院士團(tuán)隊(duì)：雙發(fā)射器石墨烯玻璃纖維織物，用于輻射加熱
輻射加熱作為一種重要的熱管理技術(shù)，以其高熱效應(yīng)、無介質(zhì)運(yùn)行、良好的穿透性和對(duì)不同加熱形狀的兼容性而聞名。為了促進(jìn)該領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)先進(jìn)的紅外輻射材料的需求量很大。北京大學(xué)劉忠范院士團(tuán)隊(duì)在《ACS Nano》期刊發(fā)表名為“Dual-Emitter Graphene Glass Fiber Fabric for Radiant Heating”的論文，研究以石墨烯和玻璃纖維為輻射元素，采用化學(xué)氣相沉積（CVD）方法開發(fā)了一種輕質(zhì)、柔性的雙發(fā)射器紅外電熱材料石墨烯玻璃纖維（GGF）。大面積GGF織物 (GGFF) 表現(xiàn)出與波長(zhǎng)無關(guān)的高紅外發(fā)射率 (0.92) 和熱輻射效率 (79.4%)，以及超快的電熱響應(yīng) (190.7 °Cs–1at9.30Wcm–2) 和均勻的加熱溫度。GGFF優(yōu)于傳統(tǒng)合金發(fā)熱絲的輻射加熱能力，可實(shí)現(xiàn)33.3%的節(jié)能。GGF可以促進(jìn)高效節(jié)能熱管理技術(shù)的發(fā)展。
Science! 北京石墨烯研究院尹建波研究員最新成果報(bào)道雙層石墨烯的谷霍爾效應(yīng)
電子在材料中運(yùn)動(dòng)的方式?jīng)Q定了材料的電學(xué)特性，例如，當(dāng)在導(dǎo)體上加上電壓時(shí)，電子開始移動(dòng)并產(chǎn)生電流，通常大家認(rèn)為這些電子會(huì)沿著電場(chǎng)做直線移動(dòng)。然而，這并不是電子唯一的運(yùn)動(dòng)方式，例如，當(dāng)施加磁場(chǎng)時(shí)，電子便不再沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，其行進(jìn)軌跡會(huì)出現(xiàn)彎曲，并在垂直電場(chǎng)方向產(chǎn)生電壓，即“霍爾”電壓。那么，是否可以在不施加磁場(chǎng)的情況下使電子行進(jìn)軌跡出現(xiàn)彎曲呢？發(fā)表在國際頂級(jí)期刊Science上的一項(xiàng)研究表明，不施加磁場(chǎng)，僅使用圓偏振光激發(fā)，就可以在雙層石墨烯中觀察到電子行進(jìn)軌跡的彎曲。該工作由一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)完成，除北京石墨烯研究院（BGI）的尹建波研究員外，還包括來自西班牙光子科學(xué)研究所（ICFO）、美國哥倫比亞大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué) (NTU)、日本國立材料研究所（NIMS）的科學(xué)家。
尹建波在北京石墨烯研究院繼續(xù)從事相關(guān)研究工作
劉忠范院士團(tuán)隊(duì) ACS Nano：A3尺寸石墨烯單晶薄膜的外延生長(zhǎng)
經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，半導(dǎo)體單晶的外延生長(zhǎng)技術(shù)已成為當(dāng)今電子工業(yè)的重要基石。對(duì)于近年來興起的石墨烯等二維材料，大尺寸單晶薄膜的外延生長(zhǎng)技術(shù)也必將成為其走向高端應(yīng)用的核心技術(shù)之一，這也正是近年來這一領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。類比于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體外延技術(shù)，石墨烯同取向外延生長(zhǎng)的關(guān)鍵在于：1)對(duì)稱性匹配的單晶襯底的制備； 2)較強(qiáng)的石墨烯-襯底相互作用。
北京石墨烯研究院（BGI）通用石墨烯薄膜課題組從大尺寸Cu（111）單晶箔材襯底制備、石墨烯外延取向控制兩個(gè)方面開展研究，揭示了銅晶粒長(zhǎng)大過程中晶界角度對(duì)晶界遷移的作用，發(fā)展了強(qiáng)織構(gòu)誘導(dǎo)的Cu（111）異常晶粒長(zhǎng)大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了A3(0.42×0.3m2)尺寸單晶Cu（111）箔材的制備；與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李震宇教授課題組合作，揭示了痕量氧在增強(qiáng)石墨烯邊緣與Cu（111）襯底相互作用、消除石墨烯30°轉(zhuǎn)角孿晶等方面的作用，利用痕量氧修飾石墨烯邊緣，實(shí)現(xiàn)了高取向一致度（99.9%）石墨烯的批量生長(zhǎng)。
信息來源：北京石墨烯研究院、材料分析與應(yīng)用、石墨烯聯(lián)盟
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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