三維狄拉克半金屬的**導(dǎo)特性

時(shí)間：2017-03-23作者：上海巨納科技有限公司瀏覽：143

    石墨烯（Graphene）是具有蜂窩狀原子結(jié)構(gòu)和單層原子厚度的二維碳材料。它的發(fā)現(xiàn)不僅打破了長久以來二維晶體無法在自然界中穩(wěn)定存在的預(yù)言，其自身的優(yōu)異性質(zhì)也使得石墨烯在基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中都較具潛力。尤其是狄拉克錐（Dirac cone）的存在賦予了石墨烯許多新奇的物理現(xiàn)象和電子性質(zhì)，例如半整數(shù)、分?jǐn)?shù)和分形**霍爾效應(yīng)，**高遷移率等。
石墨烯的研究打開了發(fā)掘更多二維材料的大門。到目前為止，已有上百種二維材料被人們所發(fā)現(xiàn)，這包括了*四主族單質(zhì)，*三和*五主族構(gòu)成的二元化合物，金屬硫族化合物，復(fù)合氧化物，等等。但這其中只有石墨烯、硅烯（Silicene）、鍺烯（Germanene）、部分石墨炔（Graphynes）、以及其他少量體系被認(rèn)為可能具有狄拉克錐。而且，只有石墨烯中的狄拉克錐真正地被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。那么，為什么二維狄拉克材料如此**？這類材料具有怎樣的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)？如何尋找和設(shè)計(jì)新的狄拉克體系呢？
    圍繞這些問題，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院的王進(jìn)瑩博士、鄧時(shí)濱博士、劉忠范院士和劉志榮副教授共同撰寫了綜述文章“稀有的二維狄拉克材料”并發(fā)表在《國家科學(xué)評(píng)論》2015年*1期/content/2/1/22.full）。該文綜述了多種二維狄拉克材料的較新理論研究進(jìn)展，如石墨烯、硅烯、鍺烯、石墨炔、數(shù)種硼片和碳片、過渡金屬氧化物(VO2)n/(TiO2)m和(CrO2)n/(TiO2)m、**和**金屬晶體、so-MoS2、和人造晶格（電子氣和冷原子）等。文中重點(diǎn)介紹了這些二維狄拉克材料的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，闡述了狄拉克點(diǎn)的產(chǎn)生、移動(dòng)和消失過程，并采用相關(guān)理論解釋了二維狄拉克體系的**性，提出了狄拉克錐的存在對體系的對稱性、參數(shù)、費(fèi)米能級(jí)和能帶耦合的嚴(yán)格限制，為尋找新型二維狄拉克材料提供了方向。
近年來劉忠范院士和劉志榮課題組就石墨烯等納米材料的理論研究展開廣泛合作，深入探索該類材料的能帶調(diào)控、電子輸運(yùn)性質(zhì)、和化學(xué)反應(yīng)等問題。劉忠范課題組發(fā)展了系列控制生長和化學(xué)修飾石墨烯的方法，實(shí)現(xiàn)了對石墨烯電子性質(zhì)的部分調(diào)控。例如，他們采用化學(xué)氣相沉積法結(jié)合多種物質(zhì)源，設(shè)計(jì)制備出氮摻、硼摻、和氮化硼雜化石墨烯；通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了對石墨烯的共價(jià)修飾，發(fā)展了光催化剪紙技術(shù)、光氯化加成法、光致甲基化、和非對稱共價(jià)修飾等方法。在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，劉志榮課題組采用**性原理計(jì)算、緊束縛模型等工具從理論上系統(tǒng)研究了石墨烯等相關(guān)納米材料的電子性質(zhì)。他們探索了**限域、機(jī)械應(yīng)力、化學(xué)修飾、和區(qū)域雜化等方法對石墨烯能帶結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)性質(zhì)的調(diào)控，闡明了帶隙調(diào)控和遷移率變化的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，提出了氮化硼雜化石墨烯可能是同時(shí)具有非零帶隙和高遷移率（可達(dá)105 ?106 cm2 V-1 s-1）的材料。此外，他們還深入研究了石墨炔、四方碳等其他二維碳材料，發(fā)現(xiàn)了狄拉克錐的存在與晶格對稱性的密切關(guān)系，并設(shè)計(jì)出系列新型二維狄拉克材料。
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• 江蘇省石墨烯戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)通過驗(yàn)

  9月22日到23日,省質(zhì)監(jiān)局邀請相關(guān)*組成考核組對我司承擔(dān)的江蘇省石墨烯戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行考核驗(yàn)收，江蘇省質(zhì)監(jiān)局標(biāo)準(zhǔn)化處處長洪淼帶領(lǐng)的驗(yàn)收*組對全套標(biāo)準(zhǔn)化體系文件、臺(tái)賬、記錄進(jìn)行了核查，并實(shí)地考察了石墨烯產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場，一致認(rèn)為該單位順利完成試點(diǎn)任務(wù)，**了較好的試點(diǎn)效果，較終項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收。 我司大力實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，積極推動(dòng)石墨烯戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)建設(shè)。完善標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)

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