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《欧盟石墨烯旗舰计划》合作部门石墨烯研究进展
来源:https://graphene-flagship.eu/graphene/news/our-partnering-division-fosters-collaboration-across-institutions/ | 作者:https://graphene-flagship.eu/graphene/news/our-partnering-division-fosters-collaboration-across-institutions/ | 发布时间: 1031天前 | 902 次浏览 | 分享到:

石墨烯旗舰联盟从一开始就促进了石墨烯和层状材料领域的研究和创新。该联盟涵盖基础科学和应用科学,在欧洲拥有250多个组织,营造了一个多元化和多学科的环境。

石墨烯旗舰的100个关联成员和31个合作项目,所有这些项目都有合作部门。这些代表了石墨烯旗舰最富有成效的努力之一,并通过建立更广泛的研究设施和专家网络来扩展我们的协作生态系统。

我们的联合成员是隶属于石墨烯旗舰的学术机构,中小企业和工业合作者,所有这些都在石墨烯和分层材料领域具有巨大的创新潜力。此外,我们的合作项目是由欧盟和成员国资助的倡议-通常通过FLAG-ERA联盟-与石墨烯旗舰合作,实现交叉协作并促进原始发现。

东芬兰大学石墨烯旗舰联合成员的合作部门负责人Yuri Svirko解释说,合作伙伴部门在石墨烯旗舰的发展中发挥着越来越大的作用,从基础研究到创新,具有前所未有的潜力。它促进了石墨烯和多层材料领域设施和专家的欧洲网络的建设。

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Haydale:一种制造氧化石墨烯的新型改进方法

Haydale Graphene Industries利用其获得专利的等离子体工艺生产了功能化水平为28%原子百分比氧的氧化石墨烯:与湿化学方法相当,适用于现有的氧化石墨烯市场。

使用湿化学方法制造氧化石墨烯既费时又费时,并且涉及对环境有害的副产品和不稳定的中间体。相反,Haydale的工艺不需要溶剂或苛刻的化学处理。此外,他们的技术具有可扩展性,单级,干燥和环保。他们的新系统也适用于亲水性,疏水性,羧酸性,胺和氧化性修饰,具有相同的环保和可扩展工艺。

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ETMOS:将石墨烯和多层材料集成到半导体制造的绝缘体中

半导体制造工艺需要具有高介电常数的绝缘材料。集成石墨烯和过渡金属二硫族化合物(TMD)等层状材料对下一代电子和传感设备非常重要。

ETMOS由FLAG-ERA资助,是石墨烯旗舰合作项目,其使命是将外延石墨烯和TMD沉积到宽带隙六角形半导体上。为此,他们使用了一种称为原子层沉积的方法,在外延石墨烯的顶部逐层添加氧化铝。这是获得在大面积上均匀的高质量超薄绝缘子的最佳方法之一。

该团队成功地在外延石墨烯上获得了均匀的超薄氧化铝薄膜,没有预功能化。他们预计,这将在电子设备和传感器中引入新的基于石墨烯的应用。

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Graphensic:基于石墨烯的磁场传感器,用于高级位置检测

Graphensic使用外延石墨烯创建了一个石墨烯霍尔传感器来检测磁场,输出与场强度成比例的模拟信号。他们的设备将用于需要高性能位置检测的各种应用,如自动驾驶。

它们的传感器对磁场的敏感度是传统硅基霍尔传感器的10倍。与半导体和所有其他基于石墨烯的霍尔磁场传感器相比,它们还可以检测磁场,检测限极低,最高可达150 °C。使用外延石墨烯使生产过程可扩展,结果表明,基于外延石墨烯的霍尔传感器在-55°C至125°C之间优于现有的霍尔传感器。

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CERANEA:通过热压制作石墨烯填充陶瓷三明治

从事FLAG-ERA资助的CERANEA合作项目的研究人员正在开发石墨烯多层陶瓷夹层复合材料,这是一种填充石墨烯的陶瓷材料,使用热等静压的过程。该结构具有两个交替的层,就像一个三明治:一层含有多孔氮化硅和30%重量的石墨烯,而另一层含有致密化的氮化硅,重量仅占5%的石墨烯。以这种方式将石墨烯掺入陶瓷结构中可以提高其耐用性和导电性。

该团队还研究了基于氮化硅和氧化锆的陶瓷,其中含有不同数量的多层石墨烯。通过他们的研究,他们确定了最佳的石墨烯,氮化硅和氧化锆"三明治"-一层重量为30%的多层石墨烯(MLG),夹在两层仅5%MLG之间。与相反的比率相比,这种配置使机械性能提高了两到三倍。

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GATES:用于过滤、传感等的石墨烯基膜

同样由FLAG-ERA资助的GATES合作项目开发了一种新的基于石墨烯的膜,用于气体过滤,传感设备和微机电系统。他们的过滤器基于化学气相沉积制成的石墨烯,悬浮在硅衬底的孔上方,现在他们已经申请了专利。

使用他们的方法,GATES的科学家可以有效地制造大面积的膜。它还与批量制造兼容,这意味着他们可以使用与半导体行业兼容的技术在晶圆规模上并行制造多个器件。

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SOgraphMEM:迈向石墨烯自旋电子学的一步

归功于增强的存储信息的能力,支持石墨烯的自旋逻辑器件可以超越摩尔定律的预测,并塑造计算的未来。

在FLAG-ERA资助的SOgraphMEM项目上工作的研究人员证明,石墨烯与铁磁体和重金属相结合,满足了创建自旋纹理的所有要求。这些是有趣的自旋极化模式,可以用作未来具有长自旋寿命和传播的存储设备的构建块,即使在室温下也是如此。特别是,他们模拟了稳定磁性天体的形成,这是自旋电子学中的一个热门话题,因为它可能用于下一代存储器和逻辑器件,其中一层薄薄的铁磁性金属-钴-夹在重金属和石墨烯层之间。

该团队还解释了钴原子如何穿透石墨烯片,在两个不同的重金属表面上形成一层。该机制使具有定制磁性的高质量扁平钴层的生长成为可能。这导致了一种三层结构,允许石墨烯的结构和电子特性被调整为石墨烯自旋电子学的发展。

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