石墨烯

石墨烯是场效应晶体管通道和传感器的理想材料。

石墨烯是由单层碳原子组成的二维碳材料，具有零带隙属性和可调控的电学特性，在电磁吸波领域具有广泛的应用前景。

研究不仅为理解单晶石墨烯甚至魔角石墨烯的超导机制提供了重要的实验数据和限制条件，同时为基于稳定结构的单晶石墨烯设计和制造新型超导量子器件奠定了坚实的基础。

进一步的研究发现，将半导体过渡金属硫族化合物二硒化钨（WSe2）与Bernal堆垛双层石墨烯结合形成异质结构，由于近邻效应增强了自旋轨道相互作用，使得双层石墨烯的超导态能在零磁场下显现，并且超导转变温度可显著提升至约300mK。

超导材料和超导机理的研究是近代物理学的重要研究课题，而石墨烯超导是近年发现的新颖的超导体系，但是有关晶体石墨烯超导的观测和理解还处于初步阶段。

当物理学家在他们的理论中加入电子间相互作用时，他们发现它正确地预测了鞠龙观察到的五层石墨烯的缠绕。

2018年，有关魔角双层石墨烯的研究首次在石墨烯系统中观察到了超导现象。

开发有效调控石墨烯电导损耗和极化损耗的策略已成为拓宽石墨烯在电磁波吸收领域应用的关键。

合理地设计异质原子掺杂策略是打开石墨烯带隙的重要手段，而异质原子的类型、位置和密度可以显著调节石墨烯的电学特性和介电损耗机制。

研究团队通过测量高质量石墨烯样品的纵向电阻随垂直磁场的量子振荡（即SdH效应），揭示了有关能带费米面的重要信息，这对于理解电子关联相互作用导致的自发对称性破缺态和超导配对机制至关重要。

这项研究是同一个团队在过去一年中发现的几项重要发现之一，这些发现涉及一种独特形式的石墨烯材料。

哈尔滨工业大学黄小萧等人首次采用N配位原子辅助策略，在还原氧化石墨烯中嵌入一系列单金属原子M-N₄(M=Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Cd和Sn)，制备了金属氮掺杂还原氧化石墨烯材料(M-N-RGO)。

(c)通过蒸发诱导自组装(EISA)法和(d)微接触印刷(μCP)法进行石墨烯图案化的示意图。

”影响及未来展望（ImplicationsandFutureProspects）有关菱形石墨烯的发现是艰苦研究的结果，但并不一定有效。

因此，通常将石墨烯与磁损耗材料复合，既可调节石墨烯的介电常数又能引入磁性能可极大地发挥电磁协同损耗和改善阻抗匹配以增强电磁衰减能力。

然而，迄今为止，磁性材料的引入对石墨烯介电常数的调控机制尚不清晰。

一旦他们有了一个与观测相匹配的理论预测，研究小组就可以从这个预测中找出五层石墨烯产生分数电荷的机制。

鞠龙小组在菱形石墨烯中发现的这种现象，允许电子在零磁场下无电阻地移动，被称为量子反常霍尔效应（quantumanomalousHalleffect简称QAHE）。

以有机聚合物(b)Al₂O₃/PVP/Al₂O₃和(c)P(VDF-TrFE-CFE)作为介电层的柔性石墨烯GFET示意图。

带有纳米导电材料电极的柔性石墨烯GFET示意图：(c)聚苯乙烯磺酸盐导电聚合物、(d)石墨烯封装铜纳米颗粒(MLG-CuNPs)金属纳米材料以及(e)还原氧化石墨烯(rGO)。

带有金属电极的柔性石墨烯GFET示意图：(a)金电极和(b)液态金属电极。

(c)基于石墨烯场效应晶体管的隐形眼镜，用于远程监测和治疗慢性OSI。

他预测，这种缠绕（winding）会随着给定的莫尔结构（moiréstructure）中石墨烯层的增加而增加。

金属内部有大量自由电子，对石墨烯进行掺杂是改变石墨烯费米能级和增加载流子浓度的有效方法。

其次，原子的引入导致石墨烯的结构扭曲，增加其固有缺陷，导致缺陷诱导极化和界面极化。

异质原子的引入使石墨烯片层结构扭曲，增加了其固有缺陷，导致缺陷诱导极化和界面极化。

第三，由于轨道杂化产生电荷转移，使得石墨烯的电导率增强，因此表面电流分布呈现增加的趋势。

(c)基于石墨烯场效应晶体管的隐形眼镜，用于远程监测和治疗慢性OSI。

与d-p轨道杂化强的相互作用相比，M-N(Zn、Nb、Cd和Sn)在石墨烯的费米能级上主要表现出弱相互作用的s-p轨道杂化，低强度的电荷转移导致电导损耗和极化损耗减弱。

本研究证实了M-N掺杂对石墨烯介电性能的调控作用，为进一步研究其损耗机理提供了重要依据。

鞠龙说：“WS2和五层菱形石墨烯之间的相互作用导致了这条在零磁场下运行的五车道高速公路。

为了更好地理解界面极化，利用DFT计算Fe/石墨烯二维异质界面的电子相互作用（图4g,h）。

(1)通过简单的水热和热还原法制备了各向异性的Fe微米片/RGO复合材料，Fe的引入对石墨烯的介电性能有显著的调节作用。

结果表明，Fe含量能够影响石墨烯的导电网络结构，从而起到调节导电性的作用。

其中，由于M-N电子转移，与Fe同周期原子的掺杂进一步增强了石墨烯的导电性，而掺杂第五周期元素的电学性能则相反。

研究团队通过测量高质量石墨烯样品的纵向电阻随垂直磁场的量子振荡（即SdH效应），揭示了有关能带费米面的重要信息，这对于理解电子关联相互作用导致的自发对称性破缺态和超导配对机制至关重要。

先前的研究认为，二硒化钨对石墨烯系统超导性的增强可通过近邻效应引入的Ising自旋轨道耦合相互作用来解释，而超过泡利顺磁极限的空穴掺杂超导则是Ising自旋轨道耦合相互作用的直接结果。

尽管本研究通过费米面分析在导带中观测到明显的Ising自旋-轨道耦合相互作用，但电子掺杂的超导电性却未违反泡利顺磁极限。