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高精度层间转角多层石墨烯的制备

南开大学刘智波教授田建国教授发展了一种能够对旋转角度进行精准控制的转角多层石墨烯制备技术。转角石墨烯具有与单层石墨烯和普通双层石墨烯不同的电学和光学性质,而且可以通过改变层与层之间的旋转角度对它的性质进行调控。现有的转角双层石墨烯制备方法制备样品的旋转角度都是随机的,不具有对旋转角度进行控制的能力,因此往往需要制备大量的样品才能找到满足要求的转角双层石墨烯。同时这些制备技术很难制备出具有两个旋转角度的双转角三层石墨烯样品,因为随机产生的角度同时满足两个旋转角度要求的概率非常小。

南开大学刘智波教授田建国教授课题组通过对大面积单晶单层机械剥离石墨烯的“切割”-“旋转”-“堆叠”,完成转角双层和三层石墨烯的制备。通过飞秒激光微加工技术对高质量的机械剥离石墨烯进行图形处理,引入两条相互平行的“人造晶向”来对旋转角度进行控制,石墨烯旋转之后两条“人造晶向”之间的夹角等于转角石墨烯的旋转角度。利用这种方法制备的转角石墨烯旋转角度与设计角度之间的偏差小于0.1°,这是其它制备方法所难以达到的。除了精准的角度控制能力之外,这种方法制备的转角双层石墨烯在品质上也可以与其它制备方法相媲美。


这一研究成果发表于《Advanced Materials》上。


http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201505129


原文标题:High-Precision Twist-Controlled Bilayer and Trilayer Graphene


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