主要观点总结
本文报道了关于石墨烯及其相关研究的最新动态资讯，包括石墨烯导热厚膜的研究、巨磁电阻的研究、双层石墨烯的量子几何特性研究、石墨烯/碳粉水性导电油墨的应用以及石墨烯纳米纤维的制造等。
关键观点总结
关键观点1: 石墨烯导热厚膜的研究发现密集小孔洞结构对石墨烯的本征热扩散系数有显著影响，这一发现为制备超高热导率石墨烯厚膜提供了理论指导。
该研究首次提出了具有孔洞结构石墨烯膜的本征热扩散系数概念，结合电子显微学表征、热扩散系数测试和有限元模拟，探究了石墨烯厚膜本征热扩散系数与微观结构的关联。
关键观点2: Fe₃GeTe₂/石墨烯异质结构中的巨磁电阻研究实现了高达~9400%的正磁电阻，较纯石墨烯提升一个数量级。
该研究通过在石墨烯上堆叠范德华铁磁体 Fe₃GeTe₂ 形成异质结构，实现了宽温域内的巨磁电阻，这一增强效果源于两者之间的自旋相关轨道耦合。
关键观点3: 双层石墨烯在Nature Materials上发表的最新论文揭示了其量子几何特性和电子相互作用的关系。
研究人员利用偏振分辨光电流测量探测TBG中的量子几何特性，观察到电子相互作用与量子几何之间的关系，并揭示了反演破缺带隙状态和因电子-电子相互作用导致的能带重整化等现象。
关键观点4: 基于石墨烯/碳粉的水性导电油墨在高性能柔性可穿戴加热器方面的应用取得了进展。
研究人员制备了稳定的水基导电油墨，并使用了简单的球磨法。这种油墨具有适合丝网印刷的流变特性，并且印刷图案形成的“三明治”型导电网络结构使得片层电阻大幅降低。
关键观点5: 通过静电纺丝和激光石墨化的集成制造制备石墨烯纳米纤维的方法被提出，用于小型化储能器件。
研究人员结合电纺丝和激光诱导石墨化技术，从氟化聚酰亚胺纳米纤维中制造出石墨烯纳米纤维。这种制造方法具有潜力推进小型高效储能解决方案的发展。
正文
北京大学高鹏、刘忠范/中科院金属研究所任文才：石墨烯导热厚膜微结构与导热性能的构效关系研究
电子元件集成度的快速提升对器件散热材料的性能提出了更高的要求。本研究首次提出了具有孔洞结构石墨烯膜的本征热扩散系数这一概念，结合电子显微学表征、热扩散系数测试和有限元模拟，系统探究了石墨烯厚膜本征热扩散系数与微观结构的关联。研究发现，密集小孔洞结构可使本征热扩散系数降低39.4%，而单一大孔洞结构仅能够降低16.1%，这一差异通过三维重构统计与有限元模拟结果得到了充分验证。其内在机制在于密集小孔洞结构对原有传热路径的破坏程度更为显著。本研究不仅深化了对石墨烯厚膜微观结构与热学性能关联的理解，更为制备超高热导率石墨烯厚膜提供了理论指导，同时为下一代电子器件的热管理解决方案提供了有效的技术策略。
来源：物理化学学报WHXB
原文链接：
https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB20240402
Fe₃GeTe₂/石墨烯异质结构中自旋相关轨道耦合诱导的巨磁电阻
信息技术对具有高灵敏度和宽温域工作能力的磁电阻 (MR) 传感器有巨大需求。研究通过在石墨烯上堆叠范德华铁磁体 Fe₃GeTe₂(FGT) 形成 FGT/Gr 异质结构，在室温 (RT) 下 9T 磁场中实现了高达~9400% 的正磁电阻，较纯石墨烯提升一个数量级。该异质结构的巨磁电阻在从室温到 4K 的宽温域内保持稳定。对照实验和密度泛函理论 (DFT) 计算表明，增强的磁电阻源于 FGT 与石墨烯之间温度不敏感的自旋相关轨道耦合。该研究为实现高灵敏度、宽温域磁电阻传感器开辟了新途径。
