近日，由南京大學(xué)物理學(xué)院高力波教授團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜，協(xié)同學(xué)院四個(gè)青年學(xué)者團(tuán)隊(duì)，以“質(zhì)子輔助生長(zhǎng)超平整石墨烯薄膜”為題，在《自然》雜志上發(fā)表了將質(zhì)子輔助生長(zhǎng)用于高質(zhì)量石墨烯制備的研究成果。這項(xiàng)工作，不僅探索出了一種可控生長(zhǎng)超平整石墨烯薄膜的方法，更為重要的是，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了這種生長(zhǎng)方法的內(nèi)在機(jī)制，即質(zhì)子輔助，這種方法有望推廣到柔性電子學(xué)、高頻晶體管等更多重要的研究領(lǐng)域。 />1Ndj  
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據(jù)悉，該成果所涉及的化學(xué)氣相沉積方法（CVD）生長(zhǎng)石墨烯，是目前制備大面積、高品質(zhì)單晶晶�；蛘弑∧さ淖钪饕�方法。然而，由于石墨烯與基質(zhì)材料能夠產(chǎn)生強(qiáng)耦合作用，使得石墨烯在生長(zhǎng)過程中會(huì)形成褶皺。這一現(xiàn)象嚴(yán)重限制了大尺度均一薄膜的制備，阻礙著二維材料的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用。 )C>4?)  
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“CVD石墨烯中的褶皺是影響其物性的重要瓶頸�！备吡Σǜ嬖V記者，CVD石墨烯中的褶皺，來(lái)源于石墨烯與生長(zhǎng)基體的熱脹率差異，石墨烯生長(zhǎng)于銅或者鉑等生長(zhǎng)基體，生長(zhǎng)溫度多在600度以上，生長(zhǎng)完成后降至室溫便引起石墨烯的褶皺。褶皺的存在，會(huì)影響石墨烯的優(yōu)良特性，然而，究竟在多大程度上能夠影響其性能，并沒有完整的對(duì)比數(shù)據(jù)�！叭绾螐氐椎叵�除褶皺，并制備出超平整的石墨烯薄膜，逐漸成為其品質(zhì)跨越式提升的重點(diǎn)和難點(diǎn)�！备吡Σㄕf道。 Ec!fx\  
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研究團(tuán)隊(duì)嘗試過多種消除褶皺的方法，但效果都不盡如人意，僅剩下減弱石墨烯與生長(zhǎng)基體之間耦合作用的唯一途徑。在總結(jié)大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，高力波團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，高比例的熱氫氣（H2），會(huì)在一定程度上，弱化石墨烯與生長(zhǎng)基體之間的耦合作用。同時(shí)，研究人員通過理論模擬發(fā)現(xiàn)，處在石墨烯與銅基體之間的氫，在大濃度、高溫的條件下，可以起到減弱二者耦合的作用。在熱氫氣的組分中，質(zhì)子和電子可以自由穿梭于石墨烯的蜂窩狀晶格。因此，研究人員推測(cè)，質(zhì)子在穿透石墨烯后，有一定概率會(huì)再次與電子組合成氫。 4yLC