【產(chǎn)通社，10月20日訊】北京大學(xué)（Peking University）官網(wǎng)消息，其物理學(xué)院俞大鵬院士領(lǐng)導(dǎo)的“納米結(jié)構(gòu)與低維物理”研究團(tuán)隊(duì)的“青年千人計(jì)劃”研究員劉開輝等在大單晶石墨烯的生長方面取得了新的重要進(jìn)展，北京“量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心”（2011）的王恩哥院士直接參與了該研究項(xiàng)目，并且給予了大力的支持。

劉開輝研究員帶領(lǐng)研究生與合作者們一起，利用CVD方法在1000°C左右熱解甲烷氣體，把多晶銅襯底上石墨烯單晶的生長速度提高了150倍，達(dá)到60μm/s。這項(xiàng)重大突破的核心是把多晶銅片放置于氧化物襯底上（兩者之間的間隙～15μm）。理論模擬計(jì)算證明，氧化物襯底能夠?yàn)殂~片表面提供連續(xù)的活性氧，顯著降低了甲烷分解的勢壘（從1.57eV降低到0.62eV），從而能夠高效催化銅表面上的反應(yīng)，提高石墨烯的生長速度。利用這種技術(shù)，他們能夠在5秒鐘內(nèi)生長出300μm的石墨烯大單晶。該研究結(jié)果對(duì)于可控、高速生長出大尺寸石墨烯大單晶提供了必要的科學(xué)依據(jù)，因而具有非常重大的科學(xué)意義和技術(shù)價(jià)值。

該研究成果于2016年8月8日在線發(fā)表在Nature Nanotechnology上（Nature Nanotechnology|Advance Online Publication）。博士研究生徐小志為論文第一作者，劉開輝研究員、丁峰教授、彭海琳教授為共同通訊作者；合作單位有香港理工大學(xué)、武漢大學(xué)和南方科技大學(xué)。該研究成果得到了國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、優(yōu)青項(xiàng)目與科技部相關(guān)項(xiàng)目的資助。同時(shí)，研究工作也得到了北京“量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心”（2011）、介觀物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京大學(xué)電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室等的大力支持。
 
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