“石墨是自然界中常見的層狀材料,層內碳原子以強共價鍵結合,層間僅靠微弱的範德華力維繫……”
“業內長期普遍認為:嚴格的二維晶體,在常溫下無法穩定存在,因為熱力學漲落會破壞其晶格結構。”
“這個結論始終缺乏首接的實驗驗證。”
“此外,碳基材料家族中,富勒烯(0維)和碳奈米管(1維)的發現,先後引發了研究熱潮。”
“而二維碳材料始終是一個空白!”
“如果能獲得單層碳原子膜,不僅能在理論上驗證二維晶體的穩定性,更可能在物理性質上帶來意想不到的突破。”
這是韓文韜博士畢業論文的研究背景和意義。
他開始搭配ppt,開始講述材料的演進,單層石墨烯早期的嘗試和瓶頸、以及自己這篇論文整個研究的定位。
“本研究正是針對上述空白,提出了一種極其簡單卻又極其有效的方法:微機械力剝離法,俗稱‘膠帶法’,並系統開展了對其結構表徵和電學性質的研究。”
“創新點:首次透過機械剝離法,成功製備出可獨立存在的單層石墨烯,實驗證實了二維晶體在常溫下的穩定性。”
“首次發現石墨烯在場效應電晶體中,表現出顯著的柵極電壓調控能力,證實其為零帶隙的‘半金屬’材料。”
“首次在單層石墨烯中觀測到室溫量子霍爾效應,揭示了其載流子為無質量狄拉克費米子的獨特性質!”
“建立了從‘光學識別→AFM定厚→拉曼指紋→電學輸運’的完整表徵體系!”
搭配ppt,韓文韜詳細介紹了創新點,以及單層石墨烯的詳細製備方式。
隨後介紹了在光學顯微鏡下、原子力顯微鏡下,單層石墨烯呈現情況。
之後介紹了石墨烯:電輸運性質、拉曼光譜指紋。
總結了本研究證明了石墨烯存在。
打破了業界‘二維晶體不可穩定存在’的理論預言。
不足的地方是:原始的機械剝離法產率低,產品面積小,難以實現規模化應用。
缺乏對石墨烯帶隙工程的系統研究
目前,僅在實驗室級器件上完成驗證,尚未開展大面積陣列化整合研究。
“感謝導師的指導與支援!”
“感謝前沿科學實驗室、【北辰精密】在工藝和檢測裝置上的協助。”
韓文韜這個論文研究講述完成。
現場……陷入了詭異的寂靜!
幾位答辯委員會院士,你看看我,我看看你……嘴巴張了張,卻沒發出聲音。
只有旁聽的塗明院士,一臉笑容……看著幾位答辯委員會院士,心裡笑開了花!
這個研究成果,可以說:簡單。
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