Can doping graphite trigger room temperature superconductivity? Evidence for granular high-temperature superconductivity in water-treated graphite powder
尝试掺杂石墨薄片，我们发现纯的、数十微米粒度的石墨粉末在用纯水简单处理后的磁化显示出清晰且可重复的颗粒状超导行为，其临界温度高于300 K。所观察到的磁特性作为温度、磁场和时间的函数，提供了通过约瑟夫森相互作用弱耦合晶粒的证据，揭示了超导涡旋的存在。
2012-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon hydrodynamics and ultrahigh-room-temperature thermal conductivity in thin graphite
碳的同素异形体，如金刚石和石墨烯，是最好的热导体。我们监测薄石墨的热导率的演变作为温度和厚度的函数，并发现高电导率，厚度和声子流体力学之间的密切联系。8.5微米厚的石墨在室温下的面内热导率为4300瓦/米-开尔文--这个值远高于金刚石，略高于同位素纯化的石墨烯。升温增强了在很宽的温度范围内的热扩散率，支持部分流体动力学声子流。我们观察到的热导率的增强与厚度的减小指向声子的面外动量和动量弛豫碰撞的分数之间的相关性。我们认为，这是由于极端的声子色散各向异性石墨。
2020-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An upper bound for the magnetic force gradient in graphite
Cervenka等人最近报道了沿着石墨台阶的铁磁性。我们目前的磁力显微镜（MFM）的数据显示，沿步骤的信号是独立的外部磁场。此外，通过结合开尔文探针力显微镜（KPFM）和MFM，我们能够分离的静电和磁相互作用沿步骤获得约16 microN/m的磁力梯度的上限，一个数字比Cervenka等人报道的最低理论界限低6倍。我们的实验表明，在室温下石墨中没有MFM信号。
2010-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Room-Temperature Calcium Intercalation into Graphite Catalyzed by Sodium
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；IMRA JAPAN Co., Ltd.（IMRA日本有限公司）
本研究通过钠催化在室温下实现了钙插层石墨形成超导CaC6，揭示了插层动力学和超导机制，为钙离子电池电极材料提供了新思路。
2026-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transparent and flexible polymerized graphite oxide thin film with frequency-dependent dielectric constant
在这里，我们报告的透明和灵活的聚合氧化石墨，这是由碳与sp3杂化轨道和非平面的环结构，并在室温下，其介电常数的分散体。这种频率依赖性使得材料适合于产生小型化、柔性和透明的可变电容器，从而允许更小和更简单的集成电子器件。我们讨论这种极化率的空间电荷效应。
2010-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature ferromagnetism in graphite driven by 2D networks of point defects
碳基材料中的铁磁性对于应用和基础科学目的都是有吸引力的，因为碳是一种轻的和生物相容的材料，与基于3d或4f电子的传统铁磁体相比，它只包含s和p电子。在这里，我们展示了直接的证据，铁磁秩序局部缺陷结构在高取向热解石墨（HOPG）与磁力显微镜和在室温下的体磁化测量。经过仔细分析，磁性杂质被排除在磁信号的来源之外，支持碳的固有磁性行为。所观察到的铁磁性已被归因于起源于未成对电子自旋定位在晶界的HOPG。晶界形成点缺陷的二维阵列，其中它们的间距取决于两个晶粒的相互取向。根据这些点缺陷之间的距离，晶界的扫描隧道光谱显示出两个强烈的分裂局域态的缺陷之间的小距离（< 4 nm）和一个局域态的费米能级的缺陷之间的大距离（> 4 nm）。
2009-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of the anharmonic decay of optical phonons in carbon nanotubes and graphite
我们报道了单壁碳纳米管和石墨中带心（G模）光学声子的非谐衰减率随温度的变化关系。测量使用飞秒激光脉冲的泵浦-探测拉曼散射方案。对于纳米管，在6 K-700 K的温度范围内测量，我们观察到低于室温的衰减率的温度依赖性很小。在300 K以上，衰减速率从0.8增加到1.7 ps-1。在300 K-700 K温度范围内，石墨的衰变率为0.5 - 0.8 ps-1。我们比较了在碳纳米管和石墨中观察到的行为，并讨论了我们的结果在这两个系统中的光学声子的非谐衰减机制的影响。
2011-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Self-retracting motion of graphite micro-flakes
剪切的微观石墨台面自发地缩回以最小化界面能。使用光学刀口技术，我们报告比较测量的速度，这样的自回缩运动（SRM）在空气和低真空（约1帕）。研究发现，SRM在室温和高温（150 ℃以上）两种环境下的回缩速度Vm几乎相同。我们还提取了SRM的加速度，并发现了一些典型的行为。在高速范围内（高于5 m/s），加速度随SRM速度的对数线性减小。我们把这种现象归因于SRM中的热激活滑动过程。在低速区域（在0.1 m/s和1 m/s之间），加速度随着SRM速度的对数线性增加。
2013-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Modification of the valence band electronic structure under Ag intercalation underneath graphite monolayer on Ni(111)
用角分辨光电子能谱和俄歇电子能谱研究了银在Ni（111）表面单层石墨（MG）层下的嵌入过程。Ag在MG/Ni（111）体系表面的沉积导致Ag在MG表面呈岛状生长。在350-450 ℃的温度下对“沉积态”体系进行退火，导致在Ni（111）上的MG下面插入约1-2 ML的Ag，而与预沉积的Ag膜的厚度（3-100埃）无关。嵌入的Ag之后的石墨衍生的价带状态的能量，这是略大于原始石墨的特征的移动。该观察结果被理解为在MG/Ag/Ni（111）系统中MG和基底之间的化学键合减弱，其中MG/Ni（111）共价键对该相互作用的贡献较小。
2003-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Induced Magnetic Ordering by Proton Irradiation in Graphite
我们提供的证据表明，质子照射的能量为2.25兆电子伏的高度取向的热解石墨样品触发铁或亚铁磁性。用超导量子干涉仪（SQUID）和磁力显微镜（MFM）进行的测量表明，磁有序在室温下是稳定的。
2003-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ballistic transport at room temperature in micrometer size multigraphene
石墨内部的石墨烯层的载流子迁移率和密度的固有值，在Bernal堆叠配置中建立在这些层上的众所周知的结构，并不为人所知，主要是因为大多数研究是在晶格缺陷隐藏其固有值的相当大的样品中进行的。通过测量电阻，通过在微米的小石墨片的几十纳米厚的微加工收缩，我们研究了载体的弹道行为。我们发现，载流子的平均自由程是微米级的，在室温下每个石墨烯层的迁移率为$μ\simeq 6 \times 10^6 $ cm $^2$ /Vs，载流子密度为$n \simeq 7 \times 10^8 $ cm $^{-2}$。这些独特的传输和弹道性能具有重要的意义，了解在单个石墨烯和石墨中获得的值，以及在纳米电子器件中实现这最后一个。
2010-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-accuracy first-principles determination of the structural, vibrational and thermodynamical properties of diamond, graphite, and derivatives
在GGA-PBE水平上，结合密度泛函理论（DFT）的总能量计算和密度泛函微扰理论（DFPT）的晶格动力学，计算了金刚石、石墨和层状衍生物（石墨烯、菱面体石墨）的结构、动力学和化学性质.总体而言，非常好的协议被发现的结构特性和声子分散体，与石墨和相关的弹性常数和声子分散体的C/A比的例外。一旦选择实验c/a进行计算，C_33弹性常数和γ-A声子色散都与现有数据接近一致。通过准谐近似计算了材料的热膨胀、弹性模量和比热随温度的变化关系。石墨显示出独特的面内负热膨胀系数，在室温附近达到最小值，与实验非常吻合。石墨烯中的热收缩被发现是三倍大;在这两种情况下，ZA声学模式被证明是收缩的原因，直接体现了Lifshitz在50多年前预测的膜效应。
2004-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced ferromagnetism in graphite
我们证明了铁磁有序的缺陷结构在高取向热解石墨与磁力显微镜在室温下的直接证据。经过仔细分析，磁性杂质被排除为磁信号的来源，支持碳基材料的固有磁性行为。所观察到的铁磁性已被归因于起源于未成对电子自旋局限于晶界。晶界的扫描隧道光谱显示出强烈的局域态和增强的电荷密度相比，裸石墨。
2008-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Three-dimensional Printing of Complex Graphite Structures
具有许多工业应用的石墨是广受追捧的碳的同素异形体之一。碳的sp2杂化和热稳定形式形成具有强面内碳键和弱层间范德华键的层状结构。石墨也是一种高温陶瓷，将它们塑造成复杂的几何形状具有挑战性，因为即使在高温下，其烧结行为也有限。虽然在许多应用中石墨结构的几何设计可以决定其精确性能，但是由于固有的脆性和高温加工的困难，用于配制复杂几何石墨形状的常规合成方法受到限制。在这里，我们报告了从商业石墨粉末中开发胶体石墨墨水，具有可再现的流变行为，允许在室温下通过3D打印制造具有可调几何形状和方向性的任何复杂架构。该方法通过使用少量的粘土（另一种层状材料）作为添加剂来实现，从而允许石墨烯墨水的适当设计和随后在打印期间石墨片晶的结合。剪切的粘土层很容易流动，适应，并与石墨层形成界面，在层之间和颗粒之间形成强大的结合，从而形成更大的结构。石墨的复杂3D架构的直接油墨打印而无需进一步的热处理可以导致各种长度尺度的石墨的容易的形状工程和相关应用，包括复杂的石墨模具或坩埚。3D打印的复杂石墨结构表现出优异的热、电和机械性能，而粘土添加剂似乎不会改变这些性能，这是由于石墨材料中优异的层间分散和混合。
2020-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Molybdenum Disulphide Nanoflakes Grown by Chemical Vapour Deposition on Graphite: Nucleation, Orientation, and Charge Transfer
化学气相沉积法在石墨烯上生长的二维二硫化钼是一种在光电子学和催化领域有应用前景的范德华体系。为了扩展对二硫化钼在石墨烯上的生长和固有性质的基本理解，二硫化钼在高度取向的热解石墨上是合适的模型系统。在这里，我们表明，实验和密度泛函理论计算，二硫化钼薄片生长在两个方向。其中一个方向在能量上是优选的，另一个方向旋转30度。由于我们的计算证实的高能量势垒的两个方向是稳定的，在室温下，它们的开关只能被迫由外部刺激，即通过扫描隧道显微镜尖端。结合开尔文探针显微镜和拉曼光谱测量表明，具有几百纳米的典型尺寸的薄片比经常研究的剥离的二硫化钼单层掺杂少。
2019-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Essential properties of AlCl4-related graphite intercalation compounds of aluminum-ion-based battery cathodes
到目前为止，许多客体原子/分子/离子已经被成功地合成到石墨中形成各种化合物。例如，碱原子石墨层间化合物被证实显示出n阶结构，包括LiC 6 n和LiM 8 n [M=K]。Rb和Cs; n=1，2，3; 4]。另一方面，AlCl 4-离子/分子的检查，以显示阶段-4和阶段-3的情况下，在室温和较低的温度下，分别。阶段-1和阶段-2的配置，具有较高的插层剂浓度，无法在实验室合成。这可能是由于对于大的离子或分子，同时沿纵向z和横向方向建立周期性排列是相当困难的。我们的工作主要集中在第一阶段和第二阶段系统的几何和电子性质。通过精细的模拟和分析，将彻底阐明与特定能量范围内的原子主导的能谱和波函数，不同化学键中的活性多轨道杂化以及原子和轨道分解的van Hove奇异性相关的关键特征。
2021-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Superconductivity in graphite-diamond hybrid
寻找新的高温超导体并深入研究其超导机理是凝聚态物理的重要内容。在一百万个大气压下发现近室温超导性，为超导体开创了一个新时代。然而，确定在近压或常压下具有可比超导性的材料的关键任务仍然存在。碳材料由于其结构的多样性和电子的可调节性，总是能带来有趣的惊喜。绝缘金刚石在掺杂或外界刺激下已达到超导状态。因此，寻找具有更高转变温度（Tc）的超导体仍然有很大的机会。在这里，我们报告了一个本征超导石墨-金刚石混合物通过第一性原理计算，其原子分辨率的结构特性已被实验确定最近。预测的Tc在环境压力下近似为39 K，并且应变激励可以进一步将Tc提高到42 K。与结处碳原子的面外振动相关的强电子-声子耦合在超导转变中起主导作用。我们的工作表明了碳材料作为高温超导体的巨大潜力，这必将吸引广泛的研究。
2021-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Two Dimensional Electron and Hole Gases at the Surface of Graphite
我们报道了高质量的二维（2D）电子和空穴气体诱导石墨表面的电场效应。二维载流子位于几个近表面原子层内，在室温和液氦温度下分别表现出高达15，000和60，000 cm 2/Vs的迁移率。迁移率意味着在微米尺度上的弹道输运。显著的Shubnikov-de Haas振荡揭示了二维电子和空穴气体中存在两种类型的载流子。
2005-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependent Mean Free Path Spectra of Thermal Phonons Along the c-axis of Graphite
由于石墨具有极大的热各向异性，人们对石墨的热传导研究已有几十年的历史。虽然沿面内和跨面方向的体热导率是众所周知的，但人们对负责热传导的热声子的微观特性知之甚少。特别是，最近的实验和计算工作表明，沿c轴的平均声子平均自由程（MFP）是相当大的比由动力学理论估计，但MFP的分布仍然未知。在这里，我们报告的第一个定量测量的c-轴声子MFP光谱在石墨在各种温度下使用时域热反射测量的石墨薄片与可变厚度。我们的研究结果表明，c-轴声子MFP在室温下有几百纳米的值和一个更窄的分布比在各向同性晶体。在低温下，声子散射主要由分离不同旋转取向的结晶区域的晶界决定。我们的研究提供了重要的新的见解热输运和声子散射机制在石墨和其他各向异性范德华固体。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing common artifacts due to ferromagnetic inclusions in highly-oriented pyrolytic graphite
我们报告了一项广泛的调查，以找出室温铁磁性的起源，通常观察到的SQUID磁强计在高取向热解石墨（HOPG）。电子背散射和X射线显微分析表明，存在的微米级的磁性集群（主要是铁），是罕见的，将难以检测到没有仔细的搜索在一个扫描电子显微镜在背散射模式。团簇钉扎在晶界上，它们的数量与典型铁磁信号的幅度相匹配。没有铁磁响应，在样品中，我们不能找到这样的磁性夹杂物检测。我们的实验表明，经常报告的铁磁性在原始HOPG是最有可能源于污染与富铁夹杂物，据推测在晶体生长过程中。
2012-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room temperature ferromagnetism of monolayer chromium telluride with perpendicular magnetic anisotropy
在二维（2D）系统中实现长程磁有序化可能会彻底改变下一代信息技术。在这里，我们报告的晶体Cr 3 Te 4单层室温铁磁性的成功制造。采用分子束外延技术，在较低的衬底温度（~ 100 ℃）下生长了单层厚度的二维Cr 3 Te 4薄膜，与Si CMOS工艺兼容。X射线磁性圆二色性测量揭示了具有面外磁易轴的Cr 3 Te 4单层的居里温度（Tc）为~344 K，对于具有面内易轴的较厚的膜（~ 7 nm），居里温度降低到~240 K。通过密度泛函理论计算，将铁磁耦合和磁各向异性转变的增强归因于界面效应，特别是单层Cr 3 Te 4/石墨界面处的轨道重叠.这项工作揭示了具有室温铁磁性的2D非层状材料的低温可扩展生长，用于新的磁性和自旋电子器件。
2021-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Dramatically Accelerated Formation of Graphite Intercalation Compounds Catalyzed by Sodium
石墨层间化合物（GIC）由于其丰富的材料变化而具有多种功能，并且因此，用于其合成的创新方法对于实际应用是期望的。我们已经发现Na具有催化性质，其显著加速GIC的形成。我们证明了LiC 6 n（n = 1，2），KC 8，KC 12 n（n = 2，3，4）和NaCx可以通过在室温（~25 °C）下将碱金属和石墨粉与Na混合来简单地合成，而AEC 6（AE = Ca，Sr，Ba）可以通过在250 °C下加热Na添加的试剂几个小时来合成。通过C和Na的混合形成的NaCx被理解为充当催化剂的反应中间体，从而通过降低嵌入的活化能来加速GIC的形成。钠催化的方法，使快速和大规模合成均匀的GIC样品在一个显着简单的方式比传统的方法，预计将刺激研究和开发GIC应用。
2023-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Highly Conducting Graphene Sheets and Langmuir-Blodgett Films
石墨烯是一种有趣的材料，其性质与其他石墨系统不同。通过剥离和外延生长获得原始石墨烯的第一样品。最近，氧化石墨的化学还原被用于生产共价官能化的单层氧化石墨烯。然而，用于大规模生产高导电石墨烯片的化学方法仍然难以捉摸。在这里，我们报道了石墨的剥离-再嵌入-膨胀可以产生稳定悬浮在有机溶剂中的高质量单层石墨烯片。石墨烯片在室温和低温下表现出高电导率。在有机溶剂中通过Langmuir-Blodgett组装将大量石墨烯片以逐层方式制成大的透明导电膜。化学衍生的高质量石墨烯片可以导致未来可扩展的石墨烯器件。
2008-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Sodium Insertion in Highly Oriented Graphite: Thermodynamics, Kinetics and Evidence for Two-Sided Intercalation
通过长期研究高定向热解石墨中的钠插层，发现高温下热力学控制主导且形成双侧插层，低温下转为扩散和界面控制，饱和度低且电压较锂钾电池更低。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Reconsidering the possibility of room temperature ferromagnetism in Mn doped Zirconium oxide
在氧化物中掺杂过渡金属离子诱导长程铁磁有序的可能性在过去十年中已经成为一个非常令人兴奋的挑战。理论上，已经声称Mn掺杂的ZrO $_2$可以是非常有前途的自旋电子候选物，并且即使对于低Mn浓度也已经可以实现高临界温度。一些实验报道了室温铁磁性（RT-FM），而另一些则只有顺磁性。观察时，RT-FM的性质似乎是有争议的，没有明确的理解。在这项研究中，我们建议澄清和阐明一些存在的问题。详细研究了Mn掺杂ZrO $_2$的临界温度和低能磁激发。我们表明，居里温度在很大程度上被高估以前，由于热和横向波动，和无序的治疗不足。看来Mn-Mn耦合不能解释所观察到的RT-FM。我们认为，这可以归因于锰附近引起的大力矩之间的相互作用。这类似于氧化物、半导体和石墨烯/石墨中报道的非磁性缺陷诱导的铁磁性。
2013-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Some optical properties of graphite from IR to millimetric wavelengths
目前缺乏关于石墨光学性质的远红外（FIR）数据。Kuzmenko等人（2008）采取了填补这一空白的重要步骤，他们在HOPG（高度取向热解石墨）上在法向入射和10至300 K下测量了0.3至200 μ m的面内介电函数，以及0.3至约300 μ m的反射率。我们在这里展示了如何使用石墨烯的电子理论的最新发展，扩展到石墨，它是可能的，以适当的外推的数据甚至比1000妈妈，在效果一直到直流电。等离子体的频率以及自由电子的散射率被证明都随着T的下降，但在0 K附近趋于平稳，与理论一致。在此过程中，我们注意到在室温下与Philipp（1977）的众所周知且经常使用的推导存在显着差异，并且与以前关于不同物理形式的石墨材料样品的温度依赖性和吸光度的数据也存在显着差异。这些差异的可能原因进行了讨论。最后，小石墨球的吸收效率推导出的光谱范围从0.3到10000妈妈。这可能有助于讨论最近观测到的天文远红外辐射的模型尘埃候选者。
2014-07-04 astro-ph.GA cond-mat.mtrl-sci
Understanding The Reversible Electrodeposition of Al in Low-Cost Room Temperature Molten Salts
该研究揭示了室温铝电池电解液决定铝负极高可逆性的关键特性，发现成本低20倍的铵基熔盐可实现同等性能，为低成本长时室温铝电池开发提供了新方向。
2022-10-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature and Humidity Dependence of Resistance in Nano-Diamond Powder
在液氮温度至室温和相对湿度为10%至100%的环境中测量了爆轰纳米金刚石粉末的电阻。在室温（约295 K）下，在100%相对湿度下暴露样品数小时后，当温度降低时，电阻在约240 K下增加到我们的设备的测量上限（120 MΩ）。在加热时，电阻下降回到室温值，具有一些滞后。对于在室温下在100%相对湿度下暴露数小时后的样品，随着相对湿度降低，样品电阻增加至装置的范围上限。随着相对湿度的增加（均在室温下），电阻下降。对于在室温下暴露于低（~10%）相对湿度数小时的样品，随着湿度增加（在室温下），电阻降低，然后当湿度降低时电阻增加。其温度行为与石墨粉和多壁碳纳米管的温度行为明显不同。
2018-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Induced Magnetic Order by Ion Irradiation of Carbon-Based Structures
在这一章中，我们综述了质子辐照石墨、无序碳和富勒烯薄膜所产生的磁效应。质子辐照的优点是双重的：它使我们能够在注入氢的同时进行杂质分析。在本章中，我们将回顾质子辐照后在不同的碳基结构中获得的主要效应。本章的结构如下。在第2节中，我们提供了我们的辐照设施的主要特点。在本节中，我们展示了一个在用于辐照研究的石墨样品中获得的元素分析的例子。辐照效应在第3节中进行了审查。本节分为两个主要的小节，描述了在取向石墨和碳基薄膜的影响。在第4节中，我们讨论了在真空中高温退火样品或在室温下放置很长一段时间后观察到的一些影响。
2005-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanometers-thick Ferromagnetic Surface Produced by Laser Cutting of Diamond
在这项工作中，我们证明了用激光（532 nm波长，0.5 mJ能量，200 ns脉宽，15 kHz）切割金刚石晶体在室温下产生$\lesssim 20~$ nm厚的具有磁性有序的表面层。我们用SQUID磁强计测量了五个天然金刚石晶体和六个不同尺寸、氮含量和表面取向的CVD金刚石晶体的磁矩。在300K下，只有沿（100）面取向切割的晶体才能观察到强的铁磁响应。磁信号对于（110）取向弱得多，而对于（111）取向可忽略不计。我们把这种磁有序性归因于激光在金刚石表面产生的无序石墨层。铁磁信号在化学腐蚀或中温退火后消失。所获得的结果表明，激光处理的金刚石可能铺平了道路，在其表面产生铁磁斑点。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis, Structure and Properties of Boron and Nitrogen Doped Graphene
二维石墨烯在室温下表现出许多迷人的性质，例如弹道电子传导和量子霍尔效应。1 -4电化学掺杂或通过电子供体和电子受体分子的电荷转移掺杂的石墨烯，5-7显示出电子结构的显著变化，在拉曼光谱中具有特征签名。5 -10取代掺杂，普遍用于半导体的调谐性质，可以成为控制石墨烯电子特性的有力工具。在这里，我们提出的结构和性能的硼和氮掺杂的石墨烯，通过一个以上的方法，包括电弧放电在适当的气氛中，通过使用改性石墨电极或通过纳米金刚石的转化。使用实验和第一性原理理论相结合，我们证明了系统的变化，在载流子浓度和电子结构的石墨烯与B/N掺杂，伴随着硬化的G带和增强的缺陷相关的D-带的拉曼光谱。在没有外部场或化学试剂的情况下获得的这种n/p -型石墨烯应该找到器件应用。
2009-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Room-temperature electric field effect and carrier-type inversion in graphene films
通过外部施加电压控制材料的电子特性的能力是现代电子学的核心。在许多情况下，所谓的电场效应允许人们改变半导体器件中的载流子浓度，从而改变通过半导体器件的电流。由于半导体工业正在接近由硅主导的当前技术的性能改进的极限，因此不断地寻找新的、非传统的材料，其特性可以通过电场控制。最近开发的这种材料的最显著的例子是有机导体[1]，接近超导或磁性相变的氧化物[2]和碳纳米管[3-5]。在这里，我们描述了另一种这种类型的系统-石墨单晶薄膜-它表现出明显的电场效应，使得导电通道中的载流子可以变成电子或空穴。薄膜保持金属性、连续性和高质量，厚度低至几个原子层。所展示的制备这种膜的近宏观尺寸和它们的处理通过标准的微加工技术，结合亚微米级的弹道输运，即使在室温下，提供了一个新的二维系统可控的电场掺杂，并提供了一个现实的承诺，设备的应用。
2004-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Bipolar Magnetic Semiconductor with High Curie Temperature and Electrically Controllable Spin Polarization Realized in Exfoliated Cr(pyrazine)$_2$ Monolayer
探索具有室温磁有序和电可控自旋极化的二维（2D）磁性半导体是纳米自旋电子学非常期望但具有挑战性的任务。这里，通过第一性原理计算，我们提出通过剥离最近合成的有机金属层状晶体Li $_{0.7}$ [Cr（pyz）$_2$ ]Cl $_{0.7}$ 0.25 $\cdot$（THF）（pyz =吡嗪，THF =四氢呋喃）[Science 370，587（2020）]来实现这种材料。剥离的可行性是由0.27 J/m $^2$的相当低的剥离能证实的，甚至小于石墨。在剥离的Cr（pyz）$_2$单分子膜中，每个吡嗪环从Cr原子上夺取一个电子成为自由基阴离子，Cr阳离子与吡嗪自由基之间发生了强的$d$ - $p$直接交换磁相互作用，导致室温亚铁磁性，居里温度为342 K.此外，Cr（pyz）$_2$单层被揭示是一个本征的双极磁性半导体，电掺杂可以诱导半金属导电与可控的自旋极化方向。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Detecting bulk carbon ferromagnetism in graphene multi-edge structure
本研究通过生长垂直排列石墨烯多边缘结构，结合磁化曲线与XMCD光谱证实室温体碳铁磁性，排除杂质干扰，揭示其源于边缘π电子。
2023-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
