新式超薄薄膜材料 有望實(shí)現(xiàn)下一代石墨烯

　　由美國加州大學(xué)河濱分校(UC-Riverside)的三名工程師以及其他研究人員們組成的團(tuán)隊(duì)最近獲得了美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)一筆170萬美元的經(jīng)費(fèi)贊助，將致力于研究、分析以及合成一款新型態(tài)的超薄薄膜材料，以期改善個(gè)人電子產(chǎn)品、光電元件以及能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的性能。

　　該團(tuán)隊(duì)是由加州大學(xué)(UC)電子與電腦工程系主任兼UCRiverside材料科學(xué)與工程系創(chuàng)系主任AlexanderBalandin為主導(dǎo)。其他成員還包括UCRiverside教授RogerLake、研究教授AlexanderKhitun，以及喬治亞大學(xué)(UGA)助理教授TinaSalguero。

　　這項(xiàng)研究計(jì)劃的目標(biāo)在于開發(fā)出一種稱為「凡德瓦」(vanderWaals)的新型態(tài)材料，以及以這種材料建構(gòu)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種超薄的材料可以僅僅由一個(gè)原子平面組成──這就是所謂的「二維」材料。該計(jì)劃將深入探索在這些材料與異質(zhì)結(jié)構(gòu)上的新式電子、光學(xué)以及熱現(xiàn)象。

　　該研究預(yù)計(jì)將產(chǎn)生新的材料合成技術(shù)，使超薄的薄膜材料可實(shí)現(xiàn)電子開關(guān)、光檢測(cè)器、低功耗資訊處理以及直接的能量轉(zhuǎn)換等實(shí)際應(yīng)用。以這種vanderWaals超薄薄膜材料所實(shí)現(xiàn)的新穎裝置，具有著高速與低功耗的潛力。

　　研究人員對(duì)于2D材料的興趣，主要是受到有關(guān)「石墨烯」這種終極材料研究成功的激勵(lì)。石墨烯是一種碳原子的單原子層，針對(duì)石墨烯的種種研究活動(dòng)啟發(fā)研究人員更進(jìn)一步觀察其他有趣的新型態(tài)實(shí)體現(xiàn)象，以及提出更多有關(guān)石墨烯的實(shí)際應(yīng)用，包括提高智慧型手機(jī)到網(wǎng)球拍供電等各種應(yīng)用性能。

　　基本上，石墨烯的導(dǎo)電和熱傳導(dǎo)方式不同于一般的三維材料。以Balandin為主導(dǎo)的UCRiverside研究團(tuán)隊(duì)們發(fā)現(xiàn)石墨烯具有超高的熱導(dǎo)率。這種2D材料的超高熱傳導(dǎo)性能目前已在熱管理方面找到了實(shí)際應(yīng)用方式。

　　美國國家科學(xué)基金會(huì)資助團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)研究人員將分別探索vanderWaals材料的不同研究與應(yīng)用。

　　Balandin將進(jìn)行材料表征、制造以及奈米元件的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，Lake將為這種新材料與元件的特性進(jìn)行第一主要理論的分析與電腦模擬。Khitun負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)基于2D材料與原子異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電路與系統(tǒng)。Salguero則將以化學(xué)途徑合成新材料。