Nature系列4篇連發,石墨烯終歸於物理?

2021-01-21 石墨烯資訊

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小烯導讀


最近，《Nature》以及其子刊連續發表了4篇關於石墨烯的文章，都是石墨烯在物理或生物物理領域的應用。石墨烯始於物理，盛於材料化學，如今是要終歸於物理了麼？

最近，我們報導了Nature雜誌上加州大學洛杉磯分校Chee Wei Wong、段鑲鋒、姚佰承、黃書偉團隊通過構建石墨烯-氮化矽異質結實現了諧振腔的色散操控，展示了石墨烯-氮化矽光頻率梳的腔內柵極可調諧性。


同時，Nature系列的另外2個頂級期刊Nature Nanotechnology、Nature Physics同時還發表了3篇石墨烯文章，都是關於物理或生物物理領域的應用。石墨烯始於物理，盛於材料化學，如今是要終歸於物理了麼？

 

1. 石墨烯-氮化矽異質結諧振腔：光頻率梳的腔內柵極可調諧性


第一作者：姚佰承, 黃書偉, 劉淵, Abhinav Kumar Vinod.

通訊作者：Chee Wei Wong, 段鑲鋒, 姚佰承,黃書偉

通訊單位：加州大學洛杉磯分校（美國）、電子科技大學


研究亮點：

1. 通過諧構建單晶石墨烯-氮化矽異質結，實現了光頻梳的大範圍可調。

2. 展示了豐富的多孤子態輸出。

Baicheng Yao, Shu-Wei Huang, YuanLiu,Abhinav Kumar Vinod, Xiangfeng Duan, Chee Wei Wong et al.Gate-tunablefrequency combs in graphene–nitride microresonators. Nature 2018.

 

2. 石墨烯構建輻熱測量計：更廉價、更靈敏、更快速、更大工作溫度範圍。


第一作者：Dmitri K. Efetov

通訊作者：Dmitri K. Efetov

通訊單位：巴塞隆納科技學院

 

研究亮點：

1. 以具有優異熱傳導性的石墨烯作為傳感器材料，實現了具有超快速熱弛豫性能和皮秒級響應速度的納米腔耦合石墨烯輻熱測量計，具有廉價、超高速測量、靈敏度以數量級提高等優勢。加熱石墨烯形成自由電子，由於自由電子熱容量極低，使得溫度變化放大。熱馳豫時間<35ps。


2. 新型石墨烯輻熱測量計首次解決了傳統輻熱測量計必須在超低溫度下使用的局限，可以在較大溫度範圍內工作。




Dmitri K. Efetov et al. Fast thermalrelaxation in cavity-coupled graphene bolometers with a Johnson noise read-out.Nature Nanotechnology  2018.


3. 石墨烯調節神經元通訊：大腦刺激


第一作者：Niccolò PaoloPampaloni, Martin Lottner

通訊作者：Josè AntonioGarrido, Laura Ballerini, Denis Scaini

通訊單位：SISSA

 

研究亮點：

1. 利用單層石墨烯增強細胞膜離子電流，實現了神經元通訊的調製。

單層石墨烯沉積到絕緣基底上時，石墨烯-離子相互作用被放大，離子遷移率降低，相當於石墨烯能夠捕獲其表面周圍的離子，從而激活神經元通訊。

Niccolò Paolo Pampaloni, Martin Lottner,Josè Antonio Garrido, Laura Ballerini, Denis Scaini et al. Single-layergraphene modulates neuronal communication and augments membrane ion currents. NatureNanotechnology  2018.


4. 石墨烯量子霍爾反鐵磁體：長距離自旋輸運


第一作者：Petr Stepanov,Shi Che

通訊作者：Chun Ning Lau，Roger K. Lake, Yafis Barlas, Allan H. MacDonald

通訊單位：加州大學河濱分校，德州大學奧斯丁分校

研究亮點：

1. 在實驗上發現，自旋流在石墨烯上可能實現無損耗輸運，輸運距離可達到5 μm之長。

 證實了石墨烯在量子霍爾區域可以作為有力的模型體系用於反鐵磁自旋電子學的基礎研究。


Petr Stepanov, Shi Che, Roger K. Lake,Yafis Barlas, Allan H. MacDonald, Chun Ning Lau et al. Long-distance spintransport through a graphene quantum Hall antiferromagnet. Nature Physics 2018.

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資料來源：納米人，石墨烯資訊編輯整理，轉載請註明出處

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