超硬材料網

　　只有一原子厚的石墨烯薄片一直很難制備。美國布魯克海文國家實驗室最近找到了一種生產高質量石墨烯薄片的方法。研究結果刊登于近期出版的《自然•物理學》雜志上。
　　
　　以前的石墨烯薄片制造方法各有缺陷。最普通的是微機械分離法，直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來。另一種獲取的方法取向附生法則是利用生長基質的原子結構“種”出石墨烯，但采用這種方法生產的石墨烯薄片往往厚度不均勻，且石墨烯和基質之間的黏合會影響碳層的特性。
　　
　　布魯克海文的新技術基于上述第二種方法。他們使用的基質是稀有金屬釕。一開始，研究者讓碳原子在1150℃下滲入釕。冷卻到－850℃后，之前吸收的大量碳原子就會浮到釕表面。鏡片形狀的單層的碳原子“孤島”布滿了整個基質表面。最終它們可長成完整的一層石墨烯。第一層覆蓋80%%后，第二層開始生長。底層的石墨烯會與釕強烈反應，而第二層后就幾乎與釕完全分離，只剩下弱電連接。這第二層保留了石墨烯固有的電子結構，表現令人滿意。
　　
　　石墨烯材料是電子業的希望之星，也是最近幾年科學研究的熱點。比如它的載流子遷移率高，電子可相當自由地移動其中；還可與單個氣體分子反應，這讓它適于充當感受器的探測材料。