近日，中科院物理研究所、北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室白雪冬和王恩哥與美國(guó)斯坦福大學(xué)戴宏杰小組合作，對(duì)石墨采用剝離-再嵌入-擴(kuò)漲的方法，成功制備了高質(zhì)量石墨烯。相關(guān)成果發(fā)表在近期的Nature Nanotechnology 3, 538 (2008)上。

    2004年石墨烯(Graphene)的問世引起了全世界新的研究熱潮。石墨烯是單層碳原子緊密排列成二維六角結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料。由于石墨烯具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，它可以作為驗(yàn)證物理理論上一些基礎(chǔ)問題的簡(jiǎn)單材料體系，并且在器件應(yīng)用方面也極具潛力。然而，高質(zhì)量石墨烯的制備及其轉(zhuǎn)移組裝是目前在實(shí)驗(yàn)上首先要解決的問題。

    白雪冬、王恩哥與其合作者利用透射電子顯微術(shù)對(duì)石墨烯進(jìn)行表征并做了深入的晶體結(jié)構(gòu)分析。電學(xué)測(cè)量表明，所制備的石墨烯在室溫和低溫下都具有高的電導(dǎo)，比通常的用還原氧化石墨方法獲得的石墨烯的電導(dǎo)高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。他們通過LB膜組裝技術(shù)，將懸浮在溶劑里的石墨烯一層一層地轉(zhuǎn)移到固體表面，制成大面積的透明導(dǎo)電膜，研究了它們的光學(xué)透過率與膜厚的關(guān)系。高質(zhì)量石墨烯及其LB膜的制備對(duì)未來石墨烯的大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。

    該成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委“創(chuàng)新研究群體”基金及中國(guó)科學(xué)院的資助。