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...重大基礎研究發現利用石墨烯開發零能耗納米器件的新型層狀超導體
日本重視通信網絡技術的基礎研究水平。其中,新型鉍基層狀超導體有望成為層狀功能材料的新設計指標。日本首都大學東京研究生院的一個研究小組發現了一種新型層狀超導體,其導電層由鉍、銀、錫、硫和硒組成。具有二維層狀結構的化合物將表現出多種功能,例如高溫超導性和熱電轉換。
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華為P40使用石墨烯電池?日本最新研究發現石墨烯製品具有超導性
據日本媒體報導,東京大學、早稻田大學、日本原子能研究開發機構等組成的科學團隊利用「全反射高速正電子衍射法」法,首次發現了具有由鉍、銀、錫、硫和硒構成傳導層的新型層狀超導體,確認了碳原子層物質石墨烯與鈣形成的具有超導特性的二維化合物的原子排列。
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美國開發新型「魔角石墨烯」有望用於軍用夜視領域
近年來關於石墨烯的研究已由單層的二維結構拓展到雙層結構,即雙層石墨烯。通過將雙層重疊石墨烯進行微量的角度偏移可得到「魔角石墨烯」,該結構可實現與單層石墨烯顯著不同的電學性能。2018年,麻省理工學院證明了將兩層石墨烯層扭曲1.1度可產生二維超導體,該超導體是一種無電阻且無能量損失的導電材料。2019年,俄亥俄州立大學研究表明當偏移0.93度時,「魔角石墨烯」可同時顯示超導狀態與絕緣狀態。
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量子材料可以利用屈曲的石墨烯模擬巨大的磁場
信用:姜玉航冷卻的石墨烯模仿了將有益於電子設備的巨大磁場的影響。根據Rutgers領導的研究,石墨烯是鉛筆中使用的極薄的二維石墨層,當附著在平面上時冷卻時會彎曲,產生漂亮的褶皺圖案,這可能有助於尋找新型量子材料和超導體。
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石墨烯是什麼?石墨烯夾雜在超導體之間的奇異變化
石墨烯高性能光學器件可用於成像、顯示、傳感器和高速通信。題為「由碳化矽襯底與微米量級石墨烯結合製成的光電電晶體的位置依賴和毫米範圍光電探測」的論文發表在《自然納米技術》雜誌。該項目受到美國國家科學基金會和美國國土安全部的聯合資助,同時,它也受到國防威脅降低局的資助。 極薄碳層具有獨特的光學和電子性質,石墨烯有希望製成高性能光電器件。
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物理學家發現石墨烯有助於發展超導體
研究小組研究了扭曲的雙層石墨烯,這種雙層石墨烯是由兩層石墨烯疊加而成,並且稍微錯位。這將創建一個「扭曲角度」,從而產生一個當扭曲角度變化時快速變化的莫爾圖案。羅格斯大學物理學教授伊娃·Y·安德烈表明:「我們的研究結果提供了一個重要線索,將一種稱為扭曲雙層石墨烯的石墨烯與超導體聯繫起來,這種超導體可以在室溫下工作。」2010年,安德烈的團隊發現,除了美觀之外,由雙扭曲層石墨烯形成的莫爾圖案對材料的電子性能有著顯著的影響。
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新開發的石墨烯裝置,既是墨烯超導體,又能是石墨烯絕緣體!
在過去的10年裡,研究人員一直在研究將不同的二維材料結合起來的方法,通常從石墨烯開始。石墨烯是一種以高效導熱和導電而聞名的材料。在這項研究之外,其他研究人員還發現,石墨烯形成的莫爾超晶格具有奇異物理特性。打開通往物理學新世界的大門比如當層以合適的角度排列時,就會產生超導性。
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美國開發新型「魔角石墨烯」有望用於軍用夜視領域
背 景石墨烯是一層以扁平蜂窩狀排列的碳原子近年來關於石墨烯的研究已由單層的二維結構拓展到雙層結構,即雙層石墨烯。通過將雙層重疊石墨烯進行微量的角度偏移可得到「魔角石墨烯」,該結構可實現與單層石墨烯顯著不同的電學性能。2018年,麻省理工學院證明了將兩層石墨烯層扭曲1.1度可產生二維超導體,該超導體是一種無電阻且無能量損失的導電材料。2019年,俄亥俄州立大學研究表明當偏移0.93度時,「魔角石墨烯」可同時顯示超導狀態與絕緣狀態。
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《自然》:中外科學家對屈曲石墨烯超晶格材料研究的新進展
石墨烯,一種極薄的二維石墨層,比如我們使用鉛筆時在紙上寫字留下的薄薄的一層石墨。如果用一支很寬的木工用的鉛筆,在一個平坦的紙板上塗抹一層,你會立即看到這一層有點閃閃發光。可是等過一段時間或溫度發生了變化,你會發現這一層塗層不再閃閃發光,這是因為這一塗層變得凸凹不平不再那麼反光。
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大幅度降低電子能耗,新型超高導電材料允許電子快速通行
但是,超導材料對於能耗降低來說絕對是非常具有前景的,這一點既體現在超導材料的零電阻上,也體現在超導材料的抗磁性上,所以,在這個星球上有無說的材料科研人員在痴迷的追求常溫超導材料的出現。而就在近日,中國科研人員在新型超高導電材料就獲得了巨大突破!
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中科院:新型納米複合離子聚合物電驅動器件問世
最近,中科院蘇州納米所研究員陳韋課題組製備出石墨烯包裹銀納米顆粒的電極,並在此基礎上成功設計出電化學穩定的新型納米複合離子聚合物電驅動器件。相關研究成果近日在線發表於《先進材料》雜誌。 據了解,金屬電極複合離子聚合物是一種新型的智能材料,可廣泛應用於仿生機器人、微醫療器械、微流控、人機互動等領域。
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石墨烯扭轉「角度」可變超導體 新發現將打開非常規超導體研究大門
,被稱為石墨烯超導的重大進展。此類材料已讓物理學家困惑達幾十年之久,而最新發現或有助於開發高溫超導材料,用來製作強大的磁體或開發低功耗電子技術。根據1957年的超導電性理論,某些材料能夠以零電阻導電。然而,許多材料表現出所謂的非常規超導電性,無法用該理論解釋。此次,美國麻省理工學院科學家帕博羅·加力羅-埃雷拉及其同事發現,當兩層石墨烯以一個「神奇角度」纏扭在一起時,它們表現出非常規超導電性。
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石墨烯、碳納米管等新型導電劑前景良好,蓄勢待發
,傳統導電劑包括導電炭黑和導電石墨等,新型導電劑包括碳納米管和石墨烯導電劑。最早的導電炭黑類、導電石墨類材料為點狀結構,也稱零維導電劑,主要是通過顆粒之間的點接觸提高導電性;導電碳纖維主要包括碳納米管(CNTs)和氣相生長碳纖維(VGCF),具有一維的纖維狀結構,CNTs是1991年被明確報導的一種碳納米結構,是由石墨烯片層沿軸線捲曲而成的無縫、中空的管狀材料,按照石墨烯片層數可分為單壁碳納米管和多壁碳納米管,由於其纖維狀結構,可以穿插在活性物質間,增大了與電極材料顆粒的接觸
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研究人員在石墨烯中繪製了微小的扭曲
2018年,由Pablo Jarillo-Herrero和Yuan Cao領導的麻省理工學院的科學家們發現,當兩片石墨烯以略微偏移的 "魔力 "角度堆疊在一起時,這種新的 "扭曲 "石墨烯結構既可以成為絕緣體,完全阻斷電流通過該材料,也可以矛盾地成為超導體,能夠讓電子無阻力地飛過。
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挖掘石墨烯的潛在潛力以促進量子信息科學的發展
圖片來源:Guorui Chen /伯克利實驗室伯克利實驗室(Berkeley Lab)的科學家利用石墨烯作為電可調超導體,絕緣體和磁性設備的隱藏才能,來推動量子信息科學的發展。去年,由伯克利實驗室材料科學系的教授兼加州大學伯克利分校物理學教授王峰領導的一組研究人員開發了一種多任務石墨烯器件,該器件可以從有效導電的超導體切換到可抗電的絕緣體。電流流動,並再次回到超導體。
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新型碗狀碳膠囊-二硫化鉬納米片高性能超級電容器材料
以鋰離子電池、超級電容器為代表的儲能器件,在新能源、交通、通信、電子、航天航空等領域獲得了廣泛的應用。探索性能卓越的新型電極材料,對於解決能量轉換和存儲至關重要。鋰電池能量密度高,但功率密度偏低;而超級電容器功率密度高,但能量密度過低。
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石墨烯:這個改變世界的材料竟然是這麼被發現的
他們發現了石墨烯。這種新型材料該材料現在被認為是地球上最強,最輕和最導電的物質,他的發現者也在2010年獲得諾貝物理學獎。但把石墨烯分離出來後,研究人員發現,石墨烯粒子的碎裂極限非常高,它們每100納米距離上可承受的最大壓力居然達到了大約2.9微牛。可能你不明白那是什麼概念?那我們舉個宏觀的例子:如果用石墨烯製成普通厚度的包裝袋,那麼它將能承受大約兩噸重的物品。所以說,迄今為止,石墨烯是世界上已經發現的最薄和最堅硬的物質。
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95後天才少年一天兩登Nature,石墨烯研究新突破
石墨烯源自於石墨。石墨是由多層碳原子層組成,每層中的碳原子以蜂窩狀的多個六邊形排列在一起,每層之間的距離大約0.335納米。石墨烯則是把石墨的多層結構剝離成一層一層的結構後得到的材料。也是因為它特殊結構,石墨烯具有優異的力學、電學、磁學和熱學性能,而曹原發現的就是曾困擾物理學界很多年的讓石墨烯實現超導的方法。
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科學家喚醒了石墨烯沉睡的超導性能
研究人員已經找到了一種激發石墨烯潛在超導體能力的方法,這意味著石墨烯在傳導電流時的電阻將為零!發表在《Nature Communications》上的這一發現進一步增強了石墨烯的應用潛力。石墨烯是二維碳原子層,有幾大顯著性能,例如石墨烯強度十分高,但質量很小,具有柔韌性和超高的導電性,被廣泛認為是推動醫療和電子產業發展的重要材料。
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MIT 研究人員新發現:利用石墨烯,製備各種非矽半導體材料
由此,矽材料在電子器件領域佔據主要地位,比如傳感器、太陽能電池以及集成電路等。砷化鎵、氮化鎵以及氟化鋰等材料的性能勝過矽材料,但是目前用它們製備功能器件,成本仍十分高昂。而現在,MIT 的研究人員開發了一種新技術,可製備多種超薄的非矽半導體薄膜,比如砷化鎵、氮化鎵以及氟化鋰柔性薄膜。