新式超薄薄膜材料 有望實(shí)現下一代石墨烯

　　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隊最近獲得了美國國家科學(xué)基金會(huì )(NSF)一筆170萬(wàn)美元的經(jīng)費贊助，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換系統的性能。

　　該團隊是由加州大學(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。其他成員還包括UCRiverside教授RogerLake、研究教授A(yíng)lexanderKhitun，以及喬治亞大學(xué)(UGA)助理教授TinaSalguero。

　　這項研究計劃的目標在于開(kāi)發(fā)出一種稱(chēng)為「凡德瓦」(vanderWaals)的新型態(tài)材料，以及以這種材料建構的異質(zhì)結構。這種超薄的材料可以?xún)H僅由一個(gè)原子平面組成──這就是所謂的「二維」材料。該計劃將深入探索在這些材料與異質(zhì)結構上的新式電子、光學(xué)以及熱現象。

　　該研究預計將產(chǎn)生新的材料合成技術(shù)，使超薄的薄膜材料可實(shí)現電子開(kāi)關(guān)、光檢測器、低功耗資訊處理以及直接的能量轉換等實(shí)際應用。以這種vanderWaals超薄薄膜材料所實(shí)現的新穎裝置，具有著(zhù)高速與低功耗的潛力。

　　研究人員對于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。石墨烯是一種碳原子的單原子層，針對石墨烯的種種研究活動(dòng)啟發(fā)研究人員更進(jìn)一步觀(guān)察其他有趣的新型態(tài)實(shí)體現象，以及提出更多有關(guān)石墨烯的實(shí)際應用，包括提高智慧型手機到網(wǎng)球拍供電等各種應用性能。

　　基本上，石墨烯的導電和熱傳導方式不同于一般的三維材料。以Balandin為主導的UCRiverside研究團隊們發(fā)現石墨烯具有超高的熱導率。這種2D材料的超高熱傳導性能目前已在熱管理方面找到了實(shí)際應用方式。

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

　　Balandin將進(jìn)行材料表征、制造以及奈米元件的實(shí)驗測試，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負責設計基于2D材料與原子異質(zhì)結構的電路與系統。Salguero則將以化學(xué)途徑合成新材料。