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物理之美（第1讲）：刘开辉讲述石墨烯——从单层到十万层（图）
刘开辉 物理 石墨烯
2023/6/16
2023年6月2日，由北京大学物理学院与北京大学图书馆联合举办的“学科之美系列讲座——物理之美”首场讲座在图书馆南配楼艺术鉴赏厅举行。物理学院凝聚态物理与材料物理研究所教授刘开辉以“石墨烯——从单层到十万层”为题，讲述石墨烯的发展历史与研究进展。
二维过渡金属硫族化合物是最具应用前景的二维量子材料体系之一，具备层数依赖的可调带隙、自旋-谷锁定特性、超快响应速度、高载流子迁移率、高比表面积及独特的光/电催化活性，同时兼容当代微纳加工工艺，有望推动新一代量子材料技术应用的变革。实现上述极致性能的前提是获得高质量的晶体材料。当前，虽然二维过渡金属硫族化合物单晶的晶圆级制备已经实现，但是如何进一步降低其缺陷密度以实现高品质材料合成依然面临巨大挑战。
近年来，随着传统硅基芯片制程不断缩小且集成度不断提高，短沟道效应和热效应日趋显著，现有电子器件的运行速度和性能已接近硅基材料极限，对新型材料及器件的探索与研究显得尤为关键。二维材料具有超快响应速度、高电子迁移率等优异的物理特性和完备的电学功能；同时，由于其天然具备原子层极限厚度和平面结构，与当代微纳加工工艺相兼容，有望推动新一代量子材料技术应用的变革。与硅基芯片依赖于晶圆级单晶硅锭制备相似，实现二...
北京大学物理学院刘开辉课题组在单根碳纳米管螺旋结构表征研究中取得重要进展（图）
螺旋性 碳纳米管 结构稳定性
2021/10/14
随着硅基芯片特征尺寸的不断减小和集成度的不断提高，短沟道效应和热效应日益成为限制芯片发展的瓶颈，现有电子器件的运行速度和性能已接近材料极限。探索超越硅基的全新材料体系以实现颠覆性的高性能器件，成为各国科技竞争的焦点。低维碳基材料，尤其是一维碳纳米管，由于具备优异的结构稳定性、极高的电子迁移率等内在优势，被认为是构造下一代芯片的核心备选材料之一。碳纳米管种类繁多，且性质高度依赖于自身结构，快速、精确...
2020年5月27日，北京大学物理学院刘开辉研究员、王恩哥院士与南方科技大学俞大鹏院士、韩国蔚山科学技术院丁峰教授等合作在高指数单晶铜箔制造方向上取得重要进展。研究团队创造性提出晶体表界面调控的“变异和遗传”生长机制，在国际上首次实现种类最全、尺寸最大的高指数晶面单晶铜箔库的制造。相关研究成果以“Seeded growth of large single-crystal copper foils ...
