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石墨烯包覆钼尖端阵列用于高效纳米结构电子场发射器
摘要： 已设计、制备并评估了一种基于单层石墨烯包覆排列整齐的钼尖端阵列的高效电子场发射器。本文探究并讨论了这种混合纳米结构薄膜形貌的优势。新器件展现出高效稳定的低开启电场场发射特性。进一步研究发现，石墨烯与钼尖端阵列的结合显著提升了纳米尺度异质结构发射器的效率。
关键词： 钼、尖端阵列、场发射、石墨烯
更新于2025-09-09 09:28:46
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光量子霍尔效应与石墨烯/InSe异质结界面的光诱导电荷转移
摘要： 电子电荷在两种范德华晶体界面间的转移，可支撑一类新型功能器件的运行。在范德华半导体中，"后过渡"金属硫族化合物InSe正呈现令人振奋的快速发展态势。本研究报道了以n型InSe覆盖单层石墨烯的场效应光晶体管结构，该器件将InSe的光敏特性与石墨烯的独特电学性质相结合。研究表明，InSe与石墨烯间光诱导的电荷转移能有效调控石墨烯载流子浓度，引发其电阻发生栅极可控且温度依赖性微弱的变化。通过霍尔效应和光电导测量发现，InSe/石墨烯界面处的电荷转移能使石墨烯层产生量子霍尔电压符号反转及光伏效应。这些发现揭示了栅极可调InSe/石墨烯光晶体管中光诱导电荷转移在光电子学与量子计量领域的应用潜力。
关键词： 量子霍尔效应，硒化铟，石墨烯
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第15届智慧城市国际会议：利用ICT与物联网提升生活质量（HONET-ICT）——巴基斯坦伊斯兰堡（2018.10.8-2018.10.10）] 2018年第15届智慧城市国际会议：利用ICT与物联网提升生活质量（HONET-ICT）——基于二维材料异质结构的光传感应用
摘要： 石墨烯（Gr）和过渡金属二硫化物（TMDC）因其卓越的光电性能，在电子和光电子领域具有广泛应用前景。本研究探究了二硫化钼-石墨烯（MoS2-Gr）混合场效应晶体管（FET）作为光电传感器的应用。通过测试1至5V源漏电压（Vds）范围内混合FET的光电流响应，计算了光响应度（R）和外部量子效率（EQE）等重要光学品质因数来评估器件性能。实验观察到FET光学性能的提升：MoS2-Gr展现出高达3.34×103 A/W的光响应度，而混合FET的1.8×10?外部量子效率也优于单一结构器件。这种基于TMDCs-Gr的混合器件制备方法，为开发高效光电传感器及光电子应用开辟了新途径。
关键词： 外量子效率、光电响应度、石墨烯、混合结构、二硫化钼
更新于2025-09-09 09:28:46
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纳米材料在水净化中的应用 || 基于石墨烯和氮化碳的功能性碳量子点光催化作用
摘要： 由于化石燃料的快速消耗和环境污染，全球能源需求日益增长。这促使人们寻找能够借助可再生太阳能实现能量转换并消除环境污染物的材料，这是满足未来能源需求和消除环境污染的有效途径。在此背景下，半导体光催化剂在解决能源和环境问题方面具有巨大潜力。迄今为止，已探索了众多半导体材料，包括金属氧化物、硫属化合物、硼酸盐、钛酸盐、钨酸盐、钒酸盐、锆酸盐、氧卤化物以及金属基间隙化合物等。然而，这些材料大多存在合成工艺复杂、因带隙较宽导致光吸收范围有限、成本高以及毒性相关等问题。 过去十年间，碳基纳米材料在光催化领域受到关注。许多近期研究着重于无金属碳基光催化体系，用于降解有机污染物和通过水分解制氢。这些纳米材料的主要优势在于其组成元素（如碳、氮和氧）天然丰富，比金属基材料更具经济性。大多数已报道的碳基光催化剂具有可调的带隙能，从而拓宽了其光学吸收范围。通过改变合成条件和前驱体可调节带隙能，进而形成不同形貌的纳米材料。多数碳基纳米材料的制备过程比金属基材料更简单。
关键词： 水分解、能量转换、半导体光催化剂、石墨烯、氮化碳、量子点、碳基纳米材料、氢气生产、太阳能、环境污染物、光催化作用
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过可逆点波纹形成调控石墨烯的电学特性
摘要： 石墨烯中的应变、波纹和褶皱会降低载流子迁移率并改变电子行为。在少层石墨烯中，面内与面间电阻率的各向异性会发生改变，且可能打开带隙。我们在此展示一种可逆诱导电隔离少层石墨烯中点状波纹的方法，该方法能选择用于输运测量的层数（最低可至单层）。波纹形成过程中，面内与面间方块电阻分别最高增加78%和699%，证实微观起伏变化可单独解释石墨烯非理想载流子迁移率现象。该方法还能对少层石墨烯进行层数计数，在n≤4时与拉曼光谱和原子力显微镜形成互补。理解这些变化对实现基于石墨烯的实用振荡器、纳米机电系统和柔性电子器件至关重要。
关键词： 载流子迁移率、石墨烯、电学性能、柔性电子学、纳米机电系统、点状波纹形成
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于石墨烯-二硫化钼结构与纳米复合层的SPR光学传感器灵敏度提升
摘要： 光学等离子体生物传感器是生物光子学领域的重要研究方向?；谑?二硫化钼（MoS2）的混合结构对设计高灵敏度生物传感器具有重要价值。本文设计了Air/MoS2/纳米复合材料/MoS2/石墨烯异质结构作为高灵敏度光学生物传感器，其表面等离子体共振（SPR）构型采用奥托结构。通过研究不同层状排列方式，探究了该SPR生物传感器的灵敏度增强机制，重点分析了耦合棱镜折射率、纳米复合材料层厚度、纳米复合材料组成成分及MoS2层数的影响，并计算出实现最大灵敏度的最优参数值。当采用六层MoS2与含金纳米颗粒、二氧化钛为基质的纳米复合材料层时，传感器获得最高约200°/RIU的灵敏度。
关键词： 灵敏度、生物传感器、纳米复合材料、石墨烯、表面等离子体共振、二硫化钼
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于水中铅离子检测的还原氧化石墨烯/磁赤铁矿纳米复合材料表面等离子体共振技术
摘要： 介绍了一种基于棱镜的表面等离子体共振（SPR）传感器，该传感器沉积有还原氧化石墨烯/磁赤铁矿，用于检测水中的铅离子（Pb2+）。所提出的SPR装置采用Kretschmann构型，将纳米复合双层传感器芯片安装在棱镜上。为进行保护，纳米复合活性层涂覆了1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺。当使用不同浓度的Pb2+静态水样测试传感器时，在共振角偏移0.184°的情况下实现了0.001 ppm的检测限。作为改进，将样品循环设计应用于该装置中，以提高样品与传感层之间的相互作用速率。这将检测限提高到了0.3 ppb。
关键词： 表面等离子体、石墨烯、光学传感与传感器
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过磁场增强石墨烯中零线模式的鲁棒性
摘要： 我们系统研究了磁场对石墨烯中零线模（ZLMs）的影响，并通过非平衡格林函数和朗道尔-布蒂克公式揭示了其增强鲁棒性的物理机制。研究发现垂直磁场能使反向传播的扭结态波函数分离至相反方向：该分离效应在电荷中性点消失，随费米能级偏离中性点而增强，在中等场强下可达与波函数展宽相当的量级。这种反向传播ZLMs的空间分离有效抑制了背散射，且锯齿边界条件下的效果比扶手椅边界条件更为显著。此外，磁场会增大体带隙并抑制束缚态，从而进一步降低散射。这些机制使ZLMs的平均自由程在无序环境中有效提升至约1微米。
关键词： 石墨烯、拓扑态、电子输运、零线态
更新于2025-09-09 09:28:46
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NiWO?/氮掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料的简易合成、表征及增强的光催化活性
摘要： 在本研究中，我们通过一锅水热法合成了NiWO4/氮掺杂还原氧化石墨烯纳米复合材料。NiWO4纳米颗粒均匀分散于石墨烯片层上。采用粉末X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、漫反射光谱（DRS-UV）、扫描电子显微镜（SEM）和N2吸附-脱附等温线对制备的NiWO4、NiWO4/5% rGO及NiWO4/N-5% rGO复合材料进行了分析表征。评估了合成复合材料在可见光辐射下对刚果红（CR）的光催化降解性能，结果显示这些催化剂具有显著的光催化活性。其中NiWO4/N-5% rGO在可见光照射下对刚果红的脱色率最高（92%），这种高活性归因于其优异的电子传输特性。本研究为设计新能源应用领域的高性能光催化剂提供了重要方法学参考。
关键词： 黑钨矿、镍钨酸盐、降解、石墨烯、刚果红
更新于2025-09-09 09:28:46
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一种具有宽压力检测范围内线性响应的柔性石墨烯-聚二甲基硅氧烷纳米复合力传感器
摘要： 我们开发了一种压阻式纳米复合材料作为柔性力传感器，其工作压力范围覆盖了人类常规压力检测的全域。该材料以石墨烯薄片为导电填料、聚二甲基硅氧烷（PDMS）为聚合物基体。由于石墨烯薄片具有高几何纵横比，能在PDMS基体中实现均匀分散并形成低渗流阈值，使得传感器在外部施加静态力时，可在宽压力检测范围（100帕-102万帕）内呈现线性压阻响应。此外，该传感器对动态施加的力也表现出灵敏的压阻响应。基于本研究展示的特性，石墨烯-PDMS纳米复合材料有望成为能描述人类压力感知能力的柔性力传感器理想材料。
关键词： 压力传感器、纳米复合材料、石墨烯、石墨烯力传感器、石墨烯复合材料
更新于2025-09-09 09:28:46