303287

读创网首页 > 速读深圳 >

铜晶粒也能“遗传”和“变异”?南科大俞大鹏院士团队联合在《自然》刊文报道最新突破

来源:读创/深圳商报
编辑:杨晚霞

读创/深圳商报首席记者 吴吉 通讯员 刘芳璐

日前,南方科技大学量子科学与工程研究院院长、中国科学院院士俞大鹏,北京大学物理学院研究员刘开辉,北京大学教授、中国科学院院士王恩哥以及韩国蔚山科学技术院教授丁峰等联合攻关,在超大尺寸单晶金属箔库的制备领域再次取得重要进展,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。相关工作发表在国际顶级学术期刊《自然》上。

典型A4尺寸单晶铜箔的光学照片及石墨烯和氮化硼晶畴在单晶铜箔上的取向生长

二维量子材料兼具极限尺寸的厚度和完美的表界面,并呈现出诸多奇异的物理性质。二维材料体系丰富,包含导体(石墨烯)、半导体(过渡金属硫族化合物、黑磷等)和绝缘体(六方氮化硼)等,是变革性技术应用的核心基础材料,具有重大的应用价值。高端器件的规模化应用必须基于大面积、高品质的二维单晶材料,而单晶金属材料衬底的制备是二维单晶材料大面积、高品质外延生长的关键。然而,目前商用单晶金属衬底多是通过切割单晶金属锭获得,不仅价格昂贵,而且尺寸小、晶面种类有限,无法满足大面积二维单晶材料外延生长的需求。

此前,研究团队在该领域取得了一系列突破成果,但用到的都是铜的低指数晶面。然而相较于低指数晶面,高指数晶面的单晶铜箔具有更加丰富的表面结构,可极大地拓宽不同结构二维材料体系的外延制备。但是,高指数晶面的制备在热力学及动力学上均不占优势,大尺寸高指数面单晶金属箔的制备在世界范围内还是一项技术空白。

针对上述难题,研究团队将攻关目标锁定在铜晶粒再结晶长大过程的热力学及动力学调控上。利用特殊的表面预处理技术,研究团队成功将(111)晶面热力学能量上的绝对优势打破,使晶粒取向发生“变异”,实现任意晶面取向晶粒的异常长大,成功制备出30多种晶面指数的单晶铜箔。同时,受生物学中的“遗传”思想启发,研究团队将制备出的具有特定晶向的单晶小片作为“籽晶”放到大尺寸商业多晶铜箔上,并进行退火处理,实现了特定晶面A4尺寸单晶铜箔的精准制造。同时,实验结果证明,多种高指数面单晶铜箔都可以通过衬底外延生长得到取向一致的石墨烯及六方氮化硼晶畴。


该成果首次实现了世界上最大尺寸、晶面指数最全的单晶铜箔库的可控制备,提出的“变异”和“遗传”晶面指数调控机理和技术可以推广到其它金属材料的单晶制造,为其它二维量子单晶材料的大尺寸制备提供了更多的衬底选择。该工作将有力地推动二维量子单晶材料的规模化制备,有望促进新型高端量子器件的产业化应用。

据悉,目前,在石墨烯大单晶的检测、工程化、产业化研发方面,深圳市经信委深圳市制造业创新中心项目“米级单晶石墨烯薄膜制造平台”及广东省科技厅重点领域研发计划项目“超高纯度米级单晶石墨烯的工业化制备和检测”已分别落地光明新区和福田区。


 
 
 
  • 天气
他的写作是一种“面向未来的写作”,这是契诃夫永具生命力的原因著名话剧导演王晓鹰说过,“一个初出茅庐的年轻导演,可以跟莎士比亚对话,你可能不敢碰《哈姆雷特》,但可以碰《第十二夜》。包括《樱桃园》的最后,他说“人一生都快过完了,可我好像没有生活过”,这样的哀叹,是现代戏剧的重要特征,它在契诃夫的戏剧里最早出现——如戏剧冲突不是人和人,而是人与时代、环境的冲突。他曾赌咒发誓:“除非活到700岁,否则我再也不写戏了。
1
因为戏剧,他比托尔斯泰更伟大
“通过蹲守式拍摄,才能和所有的医生、病人建立紧密联系,对这里的人、人与人之间的关系、人和疫情的关系有比较深刻的认识”。”在那样一个“模糊个人信息”的环境里待了许久,范士广感觉自己对医护人员的认知更加清晰、深刻。”在此之前,范士广已经在上海蹲点拍摄一个多月,记录这座大城市的疫情防控状况,没有精准的预期,只想着“能拍多少是多少”。
2
纪录片《人间世》抗疫特别节目播出,导演谈创作心得
据说,元朝曾按职业将中国人分为十等:一官二吏三僧四道五工六农七医八娼九儒十丐。”  大家都说酸秀才,这个段子的好笑之处是在“酸”的基础上增加“臭”:“那人一定是秀才通过纳捐买成监生的。
3
商报副刊:老九怎样被人臭?
1984-1993年,连续10次获得“广东省好新闻漫画一等奖”。1984-1987年,他连续4次获得“全国好新闻奖”。1993年国务院授予他政府特殊津贴,1996年他的作品“截错了”被选作全国高考语文试题。
4
黄希舜、庄锡龙作品入藏关山月美术馆!
作为“庆祝深圳经济特区建立40周年·馆藏深圳本土艺术家作品专题研究系列”的重要项目,“探拓回响——黄希舜捐赠作品展”和“道德之鉴——庄锡龙捐赠作品展”5月28日在关山月美术馆拉开帷幕,深圳市副市长吴以环出席了开幕式。
5
黄希舜、庄锡龙作品入藏关山月美术馆!
下午3时,十三届全国人大三次会议在人民大会堂举行闭幕会。今日下午3时,十三届全国人大三次会议将在人民大会堂举行闭幕会。人代会举行闭幕会根据安排,今日上午9时,代表小组会议将审议关于政府工作报告、年度计划、年度预算、全国人大常委会工作报告、最高人民法院工作报告、最高人民检察院工作报告的六个决议草案、民法典草案建议表决稿、全国人民代表大会关于建立健全香港特别行政区维护国家安全的法律制度和执行机制的决定草案建议表决稿、全国人大常委会关于接受冯忠华辞去第十三届全国人大常委会委员等职务的请求的决定。
1
两会今日看点:人大会议闭幕 李克强会见中外记者
2
“金扁担”“扶一把” 习近平总书记与代表委员这样“唠家常”
3
今年两会第四次“下团组”,习近平擘画新形势下建军大方略
全国人大代表、浙江省人民医院院长葛明华提出以下建议:第一,尽快建立基于大数据分析的重大公共卫生事件智能监测、预警、分析体系。第三,尽快完善疾控中心等公共卫生领域复合型人才队伍建设及绩效激励改革,提高流行病学调查、应急预警监测等专业人才待遇。第四,合理调整各级医疗机构建筑布局及管理架构,以更加有效应对传染病等重大公共卫生事件。
4
葛明华代表:建议尽快完善国家传染病网络直报系统
5
习近平:人民军队始终是党和人民完全可以信赖的英雄军队
 
E办事
  • 办事八达通
  • 生活八达通