2004年石墨烯（Graphene）的问世引起了全世界新的研究热潮。石墨烯是单层碳原子紧密排列成二维六角结构的一种碳质新材料。由于石墨烯具有独特的电子结构，它可以作为验证物理理论上一些基础问题的简单材料体系，并且在器件应用方面也极具潜力。然而，高质量石墨烯的制备及其转移组装是目前在实验上首先要解决的问题。
 
最近，中科院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室白雪冬和王恩哥与美国斯坦福大学戴宏杰小组合作，对石墨采用剥离-再嵌入-扩涨的方法，成功制备了高质量石墨烯。利用透射电子显微术对石墨烯进行表征并做了深入的晶体结构分析。电学测量表明，所制备的石墨烯在室温和低温下都具有高的电导，比通常的用还原氧化石墨方法获得的石墨烯的电导高两个数量级。他们通过LB膜组装技术，将悬浮在溶剂里的石墨烯一层一层地转移到固体表面，制成大面积的透明导电膜，研究了它们的光学透过率与膜厚的关系。高质量石墨烯及其LB膜的制备对未来石墨烯的大规模应用具有重要意义。
 
该成果得到了国家自然科学基金委“创新研究群体”基金及中国科学院的资助。相关成果发表在近期的《自然—纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。（来源：中国科学院物理研究所） 
  
（《自然—纳米技术》（Nature Nanotechnology），3, 538 - 542，Xiaolin Li，Hongjie Dai） 
  
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http://www.nature.com/nnano/journal/v3/n9/abs/nnano.2008.210.html#a1
 
中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在石墨烯（非晶碳复合薄膜）的制备研究方面取得新进展。
目前，制石墨烯的方法主要有微机械剥离、化学气相沉积法、化学氧化还原法等。考虑到实际应用的低能耗、低成本和高产量的要求，课题组采用液相化学氧化还原法制备出石墨烯，并利用设备简单、成本低廉的电泳沉积技术制备石墨烯薄膜。在此基础上，研究人员结合了非晶碳的高硬度、负电子亲和势和抗磨损等特性，同样利用设备简单、成本低廉的液相电化学沉积技术制备出非晶碳纳米颗粒—石墨烯复合薄膜，初步研究结果表明非晶碳纳米颗粒的介入在不牺牲石墨烯薄膜高导电性的前提下极大地改善了膜基结合强度。
单层石墨烯磁性研究取得新进展
美国化学学会主办的纳米材料科学的权威杂志《纳米快报》（Nano Letters）最近刊发了北京大学工学院先进材料与纳米技术系、北京大学应用物理与技术研究中心孙强教授研究组的论文“Ferromagnetism in Semihydrogenated graphene sheet”，报导了他们在单层石墨烯磁性研究方面的最新成果。
单层石墨烯（graphene）是目前国际上最热点的研究领域之一，它是一种带隙为零的非磁性金属材料，具有许多新奇的物理特性和广泛的应用前景。为了使graphene具有磁性，科学家提出了各种办法包括将它剪切成具有zigzag构型的零维或一维nano-ribbon结构、或产生缺陷和引入杂质原子等。现有的这些方法不但破坏了graphene的结构完整性，所产生的磁性呈非均匀分布，而且实验上难以控制。孙强教授研究组首次提出了通过半氢化的方法在graphene中实现铁磁性的思想，并将半氢化的graphene命名为graphone，这是在继graphene，graphane 之后所引入的新的结构形态。孙强教授研究组应用自旋极化的密度泛函理论，研究发现当氢原子吸附在石墨烯的部分碳原子上时，石墨烯的π键被破坏，导致每个没有被氢化的碳原子产生一个未配对的2p电子，它们之间长程交换耦合，形成稳定的铁磁性，其居里温度大约在278 ~ 417 K。这比目前已知的方法更具有可控性和可操作性，它不但能保持graphene 骨架结构的完整性和磁性的均匀分布， 而且还能避免在组装nano-ribbon 的过程中所引起的磁性的粹灭。该研究成果将拓广graphene sheet 的应用前景，这种新型二维铁磁性graphone sheet可望应用于自旋电子学和微电子学等多种领域。Nano Letters的审稿人高度评价了这一工作。
该论文的第一作者周健是孙强教授的硕士研究生，该论文的合作者包括弗吉尼亚联邦大学物理系王前副教授、P. Jena教授，中国科学院上海技术物理研究所陈效双研究员，以及日本东北大学金属材料研究所Y. Kawazoe教授。该研究得到国家自然科学基金委的资助。