nature和science上关于石墨烯的个人文献总结PPT

南海燕ElectricFieldEffectinAtomicallyThinCarbonFilmsscienceOCT222004作者：K.S.Novoselov,A.K.Geim,S.V.Morozov,D.Jiang,Y.Zhang,S.V.Dubonos,.V.Grigorieva,A.A.Firsov被引次数：5242机械剥离法制备的石墨烯，A是在普通白光下的图像，B是用原子力显微镜观察的边缘，C是用原子力显微镜观察的单层石墨烯，D是在扫描显微镜下观察到的，E是观察D时所用的基底少层石墨烯的场效应：A是石墨烯电阻率与栅极电压在不同温度下的关系，B是通过一个70K的反向弯转而得到的电导率曲线，C是同一薄膜空穴系数随栅极电压的变化A图是单层石墨烯在不同温度下的ShdH震荡。B图是单层石墨烯在ShdH震荡频率随栅极电压的变化情况通过对机械剥离法制备的石墨烯进行观察研究，主要发现石墨烯在导带和价带之间有一个小小的重叠，电子和空穴在其中都有一个很高的迁移率，这使得它有非常好的导电性。石墨烯只有一个原子厚度，它可以被制成尺寸不到一个分子大小的晶体管，与其他材料不同的是，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也非常的好。石墨烯单电子管在室温下也可以正常工作，因此它具有取代硅的潜质。Atomic-scaleimagingofcarbonnanofibregrowthnatureJAN292004作者：StigHelveg,CarlosLo´pez-Cartes,JensSehested,PoulL.Hansen,BjerneS.Clausen,JensR.Rostrup-Nielsen,FrankAbild-Pedersen&JensK.Nørskov被引次数：513镍催化剂和碳纳米纤维的电子显微图该图是碳纳米纤维在镍表面快速增长的序列图像a--h是其伸张/收缩的过程本论文首先在镍纳米晶体表面通过分解甲烷制成了碳纳米纤维，其实镍是提供的催化作用。用电子显微镜对其进行了观察，得出了更精确地结构图。其次利用密度泛函数理论分析了碳原子和镍在界面处吸附原子的能力，发现碳的吸附能力比镍强。通过观察和密度泛函数的分析，最终得出结论利用金属作催化剂使碳原子在其表面吸附制备碳纳米纤维的机制是比较优秀的，并且在将来可能得到更加广泛的应用。现在一般就是利用在碳原子在镍铁合金表面的吸附来制备碳纳米纤维。ElectronicConfinementandCoherenceinPatternedEpitaxialGraphenescienceMAY262006作者：ClaireBerger,ZhiminSong,XuebinLi，XiaosongWu,NateBrown,Ce´cileNaud,DidierMayou,TianboLi，JoannaHass,AlexeiN.Marchenkov,EdwardH.Conrad,PhillipN.First,WaltA.deHeer被引次数：1473石墨烯薄膜的生长和表征A是在4H-SiC表面多层石墨烯的低能量电子衍射图。B是石墨化4H-SiC在原子力显微镜下的图像。C是SiC表面单层石墨烯在扫描传输显微镜下的图像。D是C中的石墨烯通过光刻之后的图像。E是石墨烯晶格在扫描电子显微镜下的图像F是另一块石墨烯晶格在电子力显微镜下的图像。为了解释石墨烯中载流子的禁锢和相干而对能带中电子的磁性传输特性分析所做的图像。朗道能级激发的能量变化图由电导波动和弱局域性所导致的电子相干该篇论文首先介绍了高真空条件下加热SiC制备石墨烯的方法步骤，并且对其特性进行了一定的光学表征。其次分析了由于石墨烯晶格与SiC的相互作用，以及石墨烯能带中存在的狄拉克特性而导致其内部电子的量子局限性和相位相干性。通过该篇论文也证实了先前的可以通过电学和化学掺杂来控制载流子密度的猜想是正确的。最后对石墨烯晶格中存在的这种量子相干性提出了一些应用前景，由于石墨烯能带可以被看作电子波导管，因此可以制作纳米电子相干设备。Two-dimensionalgasofmasslessDiracfermionsingraphenentureNOV102005作者：K.S.Novoselov,A.K.Geim1,S.V.Morozov,D.Jiang,M.I.Katsnelson,I.V.Grigorieva,S.V.Dubonos&A.A.Firsov被引次数：3483石墨烯中的电场效应：a是其中一个实验器件（中间的那个石墨烯带的宽度为0.2nm）的扫描电子显微镜图。b是石墨烯的电导率σ作为门电压Vg的函数。c是石墨烯的霍尔系数RH作为门电压Vg的函数。d是电阻率ρ=1/σ的最大值与器件的不同迁移率μ的关系。石墨烯中的量子震荡：a是在恒定的门电压Vg=-60v下，作为磁场B的函数的SdHD。b是在恒定磁场B=12T下，作为Vg的函数的SdHO.石墨烯中的狄拉克费米子：a是BF对载流子浓度n的依赖关系。（n正表示电子，n负表示空穴）。b是分析中使用的fan图像的例子以得到BF。c是对于mc≈0.069和mc≈0.023m0，△σ的SdHO振幅(标记)作为T的函数；实线是最佳拟合曲线。d是电子和空穴的回旋质量mc作为其浓度的函数，标记是实验数据，实线是最佳拟合曲线。e是石墨烯的电子能谱，即零带隙二维半导体的能谱，描述了速度为光速的三百分之一的无质量狄拉克费米子。对于单层石墨烯，其载流子表现为无质量的狄拉克费米子，在狄拉克点（E=0）处，存在一个朗道能级峰，使得费米能级穿越狄拉克点时，出现一个霍尔电导平台的跳跃。纵向电导表现极大，霍尔电导的平台在±1/2,±3/2,±5/2….4e2/h处表现为半整数的霍尔量子效应。该论文还描述了几种实验结论：第一，石墨烯的电导率从没有低于一个最小值，即使载流子的浓度趋近于零，这个最小值相当于电导率的量子单元；第二，石墨烯中的整数量子霍尔效应发生反常，其填充因子是半整数；第三，石墨烯中无质量的载流子的回旋质量mc由方程E=mcc*2描述。石墨烯表现出了由狄拉克方程而非薛定谔方程描述的二维粒子气的独特的电子性质，这将为在凝聚态实验中研究量子场论的可能性。该篇论文报道了一种由狄拉克(相对论)方程描述其电子输运的凝聚态系统(石墨烯,即碳单原子层)的实验研究。ExperimentalobservationofthequantumHalleffectandBerry’sphaseingraphenenatureNOV102005作者：YuanboZhang,Yan-WenTan,HorstL.Stormer&PhilipKim被引次数：3010该组图是在T=1.7K时，石墨烯中电阻、载流子密度、和迁移率随门电压的变化情况。a是无磁场的条件下，在宽度只有5um的石墨烯表面，电阻随门电压的变化情况，电压等于零时，电阻达到一个峰值。（左边是石墨烯的低能量能带结构）。b是石墨烯中载流子密度（空圈）和迁移率（实圈）随门电压的变化函数。a是图一的石墨烯在T=300mk、Vg=15v时测量到的霍尔电阻（黑色）和磁性电阻（红色）随磁场的变化函数。b是图一的石墨烯在B=9T、T=1.6K时测量到的霍尔电阻（黑色）和磁性电阻（橙色）随门电压的变化函数。c是石墨烯中朗道态密度能级和相应的量子霍尔电导率随能量的变化函数。本文主要讲述了具有高载流子迁移率的单层石墨烯磁场运输的试验研究。研究发现，通过电磁场作用，能观察到半整数量子霍尔效应；Berry相位的相关性可以通过磁震荡确定。Graphene-basedcompositematerialsnatureJUL202006作者：SashaStankovich,DmitriyA.Dikin,GeoffreyH.B.Dommett,KevinM.Kohlhaas,EricJ.Zimney,EricA.Stach,RichardD.Piner,SonBinhT.Nguyen&RodneyS.Ruoff被引次数：1368石墨烯聚苯乙烯复合材料的制备过程。a是氧化石墨材料b是通过氧化石墨而制备的石墨烯薄膜c是原子力显微镜下厚度为1nm的带有官能团的氧化石墨烯片层。d被异氰酸盐处理的氧化石墨和未分解的聚苯乙烯在二甲基甲酰胺中的悬浊液。e是在甲醇上凝固之后的混合粉末。f是用同样方法处理过的聚苯乙烯。g是在聚苯乙烯表面处理得到的复合材料在扫描电子显微镜下的放大图像石墨烯聚苯乙烯复合材料在扫描电子显微镜和投射电子显微镜下的图像本文主要讲述了对氧化石墨剥离制得的单层氧化石墨做一定化学处理之后，并入复合材料而制备出石墨烯高分子复合材料的方法。这种石墨烯高分子复合材料具有一些很优异的性质（如在力学，电学，热学及其他方面）。ControllingtheElectronicStructureofBilayerGraphenescienceAUG182006作者：TaisukeOhta,AaronBostwick,ThomasSeyller,KarstenHorn,EliRotenberg被引次数：743单层石墨烯的电子结构。A是价带和导带在第一布里渊区的K点接触。B是由于石墨层的堆积而破坏了能带的对称性。C是由于不对称性而使价带和导带之间形成能量间隙。键处的动量—能量的色散关系p,和A--C高度对称方向上的色散关系D--F恒定能量等高线K点处的带隙变化，利用钾的吸附作用改变掺杂浓度而导致的能带演化。A是样品双层石墨烯薄膜的能带结构B--C随着吸附的钾浓度的增长而导致的结构变化。随着钾浓度的增加，K点状态的变化。A是K点能量作为钾掺杂浓度的函数分布曲线B是掺杂浓度对能带参量U和的影响1该篇论文首先介绍了石墨烯特殊的能带结构，导带和价带在第一布里渊区的K点接触，即它是一种零带隙的材料。其次选择碱金属钾作为掺杂物来控制载流子密度，从而改变电子附近的能量，使得导带和价带之间的距离发生变化。用碱金属作为掺杂能改变间隙，但是他同时会受到电场作用的影响，因此这种方法并不是最好多的，日后可能会用通过波矢量变化来改变石墨烯的电子结构。Half-metallicgraphenenanoribbonsnatureNOV162006作者：Young-WooSon，MarvinL.Cohen&StevenG.Louie被引次数：876在横向外部电场中的锯齿形石墨烯纳米带石墨烯纳米带的能带结构整个数据中费米能量设置为0半金属机制：对于特定自旋方向上的电子来说是金属，而对于自旋方向相反的另一半电子而言是非金属石墨烯纳米带的半金属机制对于系统尺寸的依赖关系该篇论文首先介绍了科学家已经预测到了半金属材料的存在，所谓半金属，即仅对于一半的自由电子来说是金属，而对于另一半电子则是绝缘材料。在该论文中Son等人利用“第一原理”计算预测，纳米尺度的带状石墨烯会有半金属的行为，当将均匀的电磁场施加到这种带上时，这种性质就会出现。这项工作有可能为探索基于石墨烯的“纳米自旋电子材料”开辟一条道路。Room-TemperatureQuantumHallEffectinGraphenescienceMAR92007作者：K.S.Novoselov,Z.Jiang,Y.Zhang,S.V.Morozov,H.L.Stormer,U.Zeitler,J.C.Maan,G.S.Boebinger,P.Kim,A.K.Geim被引次数：538石墨烯中的电场效应：a是其中一个实验器件（中间的那个石墨烯带的宽度为0.2nm）的扫描电子显微镜图。b是石墨烯的电导率σ作为门电压Vg的函数。c是石墨烯的霍尔系数RH作为门电压Vg的函数。d是电阻率ρ=1/σ的最大值与器件的不同迁移率μ的关系。量子霍尔效应是量子力学中一个有名的效应，只能发生在微小的尺度上。自从1980年发现以来，一直吸引着科学家们的目光。这个在低温、高磁场下二维金属电子气体中发现的效应，已经阐明了许多重要的量子力学的问题，加深了我们对于相互作用系统的理解。就像其他许多量子现象，