下载文档原格式
第一章绪论1.1课题研究背景及意义英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004年发现了二维材料石墨烯，他们因为发现二维材料石墨烯的存在，在2010年收获了诺贝尔物理学奖，这一奖项说明了他们的发现预示了一个新的时代的来临。
自从石墨烯发现以来，关于石墨烯材料的科学研究不断取得重要进展，其在微电子、量子物理、材料、化学等领域都表现出许多非凡的性能和潜在的广阔应用前景[1]，石墨烯二维材料一经发现就在全世界激起了巨大的波澜[2]。
石墨烯是平面形式的碳，它在非凡的量子物理世界具有独特的性质[3]。
作为二维碳材料，石墨烯具有许多有其他材料无法比拟的优点，石墨烯的厚度为一个碳原子那么厚，即0.335nm，所以石墨烯的比表面积超级大，理想的单层石墨烯的比表面积可以达到2630m2/g，石墨烯中在狄拉克点附近的狄拉克电子呈现线性能量-动量色散关系，这使得石墨烯薄膜材料对在紫外-可见-红外区域的超宽带光谱范围里所有频率的光子都具有共振的光学响应，单层石墨烯薄膜材料的线性光学吸收关系不依赖于光频率，石墨烯薄膜材料对任何波长的低强度光波都具有π·α≈2.3%的吸收率（α为精细结构常数）而且其总吸收率与石墨烯层数成正比，这就使得只有一个碳原子厚度的单层石墨烯是可以通过眼睛观测到的；稳定的晶格结构使石墨烯具有非常优秀的导热性[4]。
石墨烯作为一种电的优良导体，表现出与铜材料一样的导电性，而作为一种热导体，它比其他的已知的热导体材料更为杰出。
石墨烯具有非常独特的晶体结构和优异的光学性能和热学性能，然而完美二维晶体结构的石墨烯薄膜材料所拥有的不仅仅是独特的光学吸收率2.3%，表面可以弯曲但却强度却比钻石还要高的，和导热系数高达5300 W/m•K，其独特的电子学性质也正吸引着许多研究者的目光[5]。
在石墨烯薄膜材料中，碳原子之间的相互作用力非常强。
电子在石墨烯上的自由迁移，传统的导体铜的电子迁移特性远远没有石墨烯的好。
复旦大学研究团队利用氧化铝解理制备单层新型二
维磁性材料
复旦大学物理学系张远波教授团队在二维磁性材料领域取得重大突破——发现了一种新型的磁性二维材料Fe3GeTe2，为研究二维巡游磁性提供了一个全新的理想体系。
10月23日凌晨，这项重要研究成果以《二维铁锗碲中栅压调控的室温铁磁性》为题在线发表于国际顶级学术期刊《自然》（Nature）。
复旦大学物理学系教授张远波为论文通讯作者，物理学系2016级博士生邓雨君、博士后於逸骏为论文的共同第一作者。
自2004年石墨烯被发现以来，对二维材料的研究开始进入科学家的视野。
迄今为止，科研人员已经发现了包括绝缘体、半导体、金属等至少几十种性质截然不同的二维材料。
伴随着单原子层的石墨材料——石墨烯被成功分离出来，二维材料的概念被正式提出来。
近年来，磁性二维材料成为了新的研究热点。
研究人员采用了绝缘的层状磁性材料Cr2Ge2Te6和CrI3作为研究对象，利用光学的手段探测到了材料中的二维磁性。
但这些材料都是绝缘的，而且铁磁转变温度远低于室温，在电子学器件的制备和应用上有很大的阻碍。
张远波团队采用了金属性的层状材料作为研究对象，经过几年的摸索与不断实验，最终得到了一种新型的二维磁性材料Fe3GeTe2。
研究人员实验发现，单层的Fe3GeTe2在低温下仍具有铁磁长程序以及面外磁各向异性。
更为重要的是，张远波团队利用自己发展的技术，用锂离子插层Fe3GeTe2。
石墨烯发现的故事
石墨烯，一种只有一个原子层厚的二维材料，近年来在全球范围内备受关注。
其独特的光滑表面、高强度、导电性和超薄特性使其在科学研究和应用领域具有广泛的前景。
石墨烯的发现故事充满了传奇色彩，今天我们就来回顾一下这一重要的科学历程。
石墨烯的发现可以追溯到2004年，当时安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功实验制得石墨烯。
他们采用胶带剥离法制备出这种只有一个原子层厚的材料，这一突破性成果使他们荣获2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯的发现为全球科学家打开了一个全新的研究领域，激发了人们对二维材料的研究热情。
石墨烯的特性使其在众多领域具有广泛应用。
首先，石墨烯具有极高的强度和韧性，是目前已知强度最高的材料。
这一特性使其在航空航天、汽车制造等高强度结构件领域具有巨大潜力。
其次，石墨烯具有良好的导电性，可以应用于高性能电子器件的制造。
此外，石墨烯还具有优异的热传导性能，有望解决现代电子设备散热问题。
石墨烯的发现对于我国科技发展具有重要意义。
我国政府高度重视石墨烯产业的发展，将其列为战略性新兴产业。
近年来，我国石墨烯研究取得了世界领先的成果，推动了石墨烯材料的产业化进程。
在新能源、智能制造、生物医疗等领域，石墨烯的应用正在逐步改变我们的生活。
总之，石墨烯的发现不仅为科学研究提供了新的方向，也为我国科技发展带来了前所未有的机遇。
“石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体”阅读答案及考点分析阅读下面文字，完成小题。
（9分，每小题3分）石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的二维晶体，石墨烯薄片只有1原子厚。
自2004年被曼彻斯特大学的科学家发现以后，作为目前世界上最薄的材料，石墨烯就成为科学界和工业界关注的焦点。
现在科学家首次证实了人们怀疑已久的问题，石墨烯是目前已知世界上强度最高的材料。
美国哥伦比亚大学的专家为了测试石墨烯的强度，先在一块硅晶体板上钻出一些直径一微米的小孔，每一个小孔上放置一个完好的石墨烯样本，然后用一个带有金刚石探头的工具对样本施加压力。
结果显示，在石墨烯样品微粒开始断裂前，每100纳米距离上可承受的最大压力为2．9微牛摆布。
按这个结果测算，要使1米长的石墨烯断裂，需要施加相当于55牛顿的压力，也就是说，用石墨烯制成的包装袋应当可以承受大约两吨的重量。
为了让咱们对石墨烯的强度有个更清楚的概念，该实验的负责人、哥伦比亚大学机械工程学教授詹姆斯·霍恩作了一个形象的比喻。
他说，他与同事进行的实验就好比在一个茶杯上覆一层塑料薄膜，然后用铅笔扎薄膜来测量塑料薄膜的强度。
霍恩说，如果用石墨烯薄片来代替塑料薄膜盖在茶杯上，将铅笔放在薄片之上，然后再将一辆汽车放在铅笔上并维持平衡，那末结果是，石墨烯薄片纹丝不动。
固然这很难做到，不但是由于很难将汽车放在铅笔之上，更是由于很难找到一个完好的石墨烯样板能够到达铅笔和茶杯这样肉眼可观察到的体积。
但这样的对比是很恰当的，由于这就是咱们可以用肉眼感受到的石墨烯的强度。
半导体工业有意应用石墨烯晶体管制造微型处理器，进而出产出比现有计算机更快的计算机，对有关石墨烯强度的新实验结果更是兴奋不已。
加州理工大学教授朱莉娅·格里尔说，压力恰恰是微型处理器制造进程中遇到的主要阻力之一，而出产晶体管使用的材料不但要有出色的电子特性，“还要能够承受住出产进程中的压力和反复使用进程中发生的热量”。
新材料之王——石墨烯物理101班王宇东1012110116 石墨烯的发现近几年，石墨烯越来越受到人们的关注。
它被证实是世界上发现材料中最薄，最坚硬的物质。
于此同时，它还具有很多非比寻常的特性。
石墨烯的出现有望在现代电子科技行业引发一场革命。
石墨烯最早出现在实验室实在2004年，是英国的两位科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首先开始研究石墨烯的。
当时，海姆买了一大块高定向热解石墨，这是一种纯度非常高、通常用于分析的石墨材料。
海姆把它交给了他新来的一位中国博士生，并给了他一台非常高级的抛光机，希望他能制作出尽可能薄的薄膜。
三个星期过后，这位博士生拿着一个培养皿告诉海姆说做好了。
海姆用显微镜观察培养皿底部的石墨斑，发现那足有10nm 厚，相当于1000层石墨烯的厚度。
海姆于是问他，能不能磨得再薄一些? 他告诉海姆，那还再需要一块石墨。
要知道这种石墨每块大约要花300美元。
海姆承认自己当时的态度可能不太好，于是，那位中国博士生对他说：“既然你这么聪明，那你就自己试试吧。
”于是，海姆和诺沃肖洛夫就去做了，他们采用了一种非常简单的方法。
因为石墨具有完整的层状解理特性，可以按层玻璃。
他们就用透明胶带在石墨上粘一下，这样就会有石墨层被粘在胶带上。
再用一条新胶带，粘一下再拉开，这样，两段胶带都粘有石墨层，石墨层又变薄了。
如此反复多次，胶带上的石墨层薄到只有一个碳原子的厚度时，石墨层也就变成了石墨烯。
从这个简单的方法开始，石墨烯的制备方法层出不穷，经过6年得发展，人们发现将石墨烯带入工业化生产已经为时不远了。
石墨烯的特性和应用石墨烯之所以受到如此广泛的关注，是因为它具有其它物质不能比拟的特性，而且还是多方面的特性。
1. 最薄最坚硬的特性石墨烯具有超高的强度，碳原子间的强大作用力使它成为目前已知力学强度最高的材料。
科学家发现，石墨烯比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高100倍。
美国机械工程师杰弗雷·基萨教授用一种形象的方法解释了石墨烯的强度：如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，然后试图用一支铅笔戳穿它，那么需要一头大象站在铅笔上，才能戳穿只有保鲜膜厚度的石墨烯薄层。
6.7 横空出世“烯”望无限——探秘“神奇材料”石墨烯从被比喻为最接近科幻名作《三体》“二向箔”的神秘物质，到被预言能改变21世纪的“神奇材料”，石墨烯正从实验室走进百姓生活。
这一“横空出世”的新材料到底神奇在哪里？能给我们的生活带来怎样的变化？何时才能迎来属于它的大时代？我们现在就来揭开石墨烯的神秘面纱。
石墨烯为何方神圣？石墨烯，实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。
铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。
听起来稀松平常的石墨烯，却有诸多独一无二的特性。
通俗来说，目前自然界中，这东西最薄、最结实，导电性极好，在工业领域中几乎无所不能。
石墨烯的性质电阻率小、透明度高、导热性好、电子传导速率最快、结构稳定、高机械强度和弹性。
石墨烯的发现者、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆这样描述石墨烯：可以被无限拉伸，弯曲到很大角度不断裂，可以抵抗很高的压力，同时还有着非同寻常的导热性和导电性。
“石墨烯电阻率极低，电子能在其中极为高效地移动，这使得石墨烯有非常好的导电性。
” 如果将石墨烯与电子元件、电子设备进一步结合使用，可以增强储电设备的储电率，提高储电性能。
虽然只有一个原子的厚度，但石墨烯却是非常强韧的材料。
通俗地讲，它强过钻石，“秒杀”钢铁。
同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。
如果用一个平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克，可以承受1公斤的重物。
石墨烯还具有“针插不进、水泼不进”的零渗透特性。
如果给船体涂上石墨烯涂层，就好像穿上防腐“铠甲”；如果发生化学品火灾，一张石墨烯薄膜可以把火灭掉。
石墨烯的惊奇之处还远不止此。
1克重的石墨烯展开后面积为2630平方米！“这么大的比表面积使其拥有超强的吸附性，可以用它做过滤装置，用于海水淡化、污水处理等领域。
”与生产生活接轨，“烯”望无限随着科研发展，目前，石墨烯系列产品开始走入百姓生活。
石墨烯理疗、保暖产品、LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品目前已经推出。
2024届高考语文作文指导：“成长比成功更重要”导写及范文一 .作文题阅读下面的材料，根据要求写作。
人生路漫漫，每个人的归宿似乎都一样，但又似乎不一样。
有的人，历经坎坷，依然一往无前，他们从不以世俗意义的成功为归宿，而是不断寻求生命的增长点；有的人，功成名就之后，便选择“躺平”，终止了成长。
一生很长亦很短，成长与成功永远是个常谈常新的话题。
以上材料触发了你怎样的联想和思考？请结合现实，谈谈你的理解与感悟。
要求：自选角度，确定立意，明确文体，自拟标题。
二 .审题指导这道作文题由三部分组成：材料、任务和要求。
写作要求很常规，没有需要特别关注之处。
任务指令，属于“弱任务指令”。
所谓“弱任务指令”就是任务指令不具有特别鲜明的指向，没有太具体的文体或写作对象的指向。
这道题目最关键的是研读材料。
材料中第一句话，就包含了一种辩证思想：似乎一样，又似乎不一样。
那一样的是什么？不一样的又是什么呢？稍加思考，你便可明白：一样的是每个人的生命都将终结，不一样的是每个人终结时为世界留下的价值多少或者个人价值的实现程度。
第二句话，尽管命题人力求客观表述两种人的生存状态，但是褒贬倾向还是可以辨别出来的：一个人价值的体现或者说生命的终极意义应该是成长而不是所谓的成功。
材料的第三句话独立成段，是一句概述性的话语，这样的话语往往是审题立意的关键所在。
它进一步明确了材料要探讨的话题核心：成长与成功。
抓住了这几句话的关键点，立意就水到渠成了。
三.作文素材【崔道植：弹道有痕岁月无言】崔道植，“七一勋章”获得者。
他是我国第一代刑事技术警察、中国首席枪弹痕迹鉴定专家。
66年刑侦生涯，平均每3天鉴定一件罪案痕迹，无一错案，在创造这一传奇的同时，他的痕迹鉴定技术也在实践积累中渐入佳境，至今仍是中国警界重大疑难刑事案件痕迹鉴定的定海神针。
“老伴患有阿尔茨海默病，一般晚上9点钟，我会陪她睡觉，要不然她自己不睡。
大概过了一个小时，听着她睡熟了，我就悄悄出来干活，干到十一二点左右。
石墨烯世界2010年最大的科学笑话？是“石墨薄片”获2010世界诺贝尔物理学奖?获奖理由是说：获奖科学家用小学生使用的铅笔，在纸上涂抹下铅笔芯中的石墨粉，再用胶粘纸，进行反复粘贴，石墨粉变薄，而能创造出天下奇迹。
也就是石墨粉越薄，强度越大，强得能超过钢铁100倍？越薄越能耐高温？越薄越有超导电性？而没有任何事实根据支持，竟然获奖。
“石墨薄片”获奖，被推荐和评选为2010世界最大笑的理由是：因为在宇宙间，在世界上找不到，永远也找不到，物质越薄，强度越大，越能耐高温，电阻越小的物质和事实存在,诺贝尔奖又是世界上的大事。
而宇宙间有数不尽的大自然机器早已作了上百亿年的试验，证据事实数据堆山塞海。
人类也进行了数不尽的物质材料验证实验，事实证据也无处不在。
无不说明在地球上，人世间绝对没有，物质越薄强度越大……的物质和事实存在。
难道宇宙和人类早已进行了千年，万年……. 的辛苦实验，还不如用铅笔在纸上毫无事实根据的胡乱画圈？而世界顶级的科学家们，则对大自然的事实视而不见，就此胡乱的相信和评选.....，还有我们更多无知的吹捧，难道不是天下的大笑话？如果您不相信可以去自作小学生的实验，去看一看变相批评瑞典皇家科学院，2010年物理学评审委员会的建议文章，就会更明白。
当然还有在自由的环境下，用“石墨诺贝尔笑话奖”这个题目就能看到成千上万的科学精英们，对此问题是怎么说的？又是怎么样去看？科学家将石墨烯聚光能力提高20倍据美国物理学家组织网8月30日报道，英国科学家表示，他们对石墨烯的最新研究表明，让石墨烯与金属纳米结构结合可将石墨烯的聚光能力提高20倍，改进后的石墨烯设备有望在未来的高速光子通讯中用作光敏器，让速度为现在几十倍的超高速互联网成为现实。
相关研究发表于《自然—通讯》杂志上。
2010年，英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫因在石墨烯研究领域的突出贡献而荣膺诺贝尔奖。
现在，他们和剑桥大学科学家做出了这项最新发现，为提高互联网和其他通讯设施的速度铺平了道路。
张晗：在二维材料世界绽放异彩作者：暂无来源：《科学中国人》 2016年第12期本刊记者付强张晗，国家“青年千人计划”专家，深圳大学特聘教授、博士生导师，深圳市政协委员。
入选首届国家自然科学基金委“优秀青年科学基金”，中组部青年千人计划获得者，教育部“新世纪优秀人才”，基金委重点项目及深圳市孔雀创新团队负责人，深圳黑磷光电技术工程实验室及二维材料与器件重点实验室主任。
2011年7月从新加坡南洋理工大学博士研究生毕业，获工学博士学位；2013年至今，在深圳大学光电科技协同创新中心范滇元院士团队工作，在Nature Photonics，Nature Communications （3篇），PRL，Advanced Materials 等光电期刊共发表论100余篇，论文总引用超过7600次（google学术搜索）, H因子为42，其中ESI高引用论文20篇，单篇引用超过1000次的论文（1篇），单篇引用超过100次的论文（23篇）。
石墨烯的发现打破了“二维材料无法现实存在”的理论设定，并以优异的性能吸引了全世界研究人员的关注。
就在石墨烯不断刷新人们认识的同时，科学家也提出了一个问题：除了石墨烯，是否存在其它同样具有卓越性能的二维材料？随着研究的深入，类石墨烯材料如拓扑绝缘体、二硫化钼、六角氮化硼等相继进入研究人员的视野。
在这种大背景下，黑磷重新赢得了科学家们的重视，尽管它已出现了一个多世纪。
在刚刚过去的2015年激光领域“十大”技术进展评选中，“基于黑磷的光纤锁模激光器”以绝对的分量名列其中，而这个发明的主要贡献者就是深圳大学特聘教授张晗，由他带领的深圳市孔雀创新团队首次制备出了基于黑磷的光纤锁模激光器，成功获得超短脉冲激光。
亦开拓者亦引领者自2014年复旦大学张远波课题组在《自然·纳米科技》杂志上发表了黑磷场效应管研究工作，黑磷作为二维材料开始进入公众视野。
黑磷同白磷、红磷共同组成了“磷”家族，不同的是，黑磷是由白磷在高压下加热制得，具有类似石墨的层状网络结构。
首页组织机构通知公告论坛学术规范委员会
28—石墨烯的故事（张远波）
发布时间:2012-07-21 访问次数:
石墨烯的故事
2012年5月22日在复旦大学第47届科学报告会暨学术文化周上的演讲
张远波，物理系教授
很荣幸能有这个机会跟大家面对面交流。
今天我想和在座的各位来分享一个故事，故事的主角是一种新的材料：石墨烯。
而我有幸从一开始就参与了对它的研究，这个故事也是我的一个亲身经历。
在讲这个故事之前我想提到的是，大家在上大学物理的时候可能感觉它是一个非常完备的体系，整体的构架已经搭建完了，剩下的只是一些细枝末节的东西。
至少我当初在学物理的时候感觉是这样。
但是我后来发现实际做物理研究的时候完全不是如此。
许多新的东西在等着我们去发现；在探索的过程中，很多想法的出发点可能都是错误的，整个过程充满曲折，激动人心。
石墨烯是由一层碳原子组成的蜂巢形状的二维晶格，如下图所示：
它的出现对基础物理中我们对二维电子体系的理解乃至对生活中实际的应用都有巨大的意义，这一点我稍后还会提到。
正是由于这个原因，2010年诺贝尔物理学奖就是颁发给了石墨烯的研究。
我的故事在2002年开始。
那一年我还是一个刚刚在哥伦比亚大学开始做研究的博士研究生。
而我的导师Philip Kim 也刚刚拿到哥伦比亚大学物理系的教职，开始自己的研究。
在选择我的博士研究课题的时候，Philip 告诉了我他的一个想法（见下图）：之前人们研究的碳结构有零维的碳纳米球和一维的碳纳米管，但二维的碳结构，也就是石墨烯，是一个还没有人涉足过的领域，没
有人知道里面会有什么样的新物理现象。
我听了之后非常喜欢这个想法。
但是怎么得到单层的石墨烯？没有人知道。
我一个刚刚开始、几乎什么都还不懂的研究生决定去找到办法。
至于能不能找到，找到以后做什么，我都还完全没有把握。
但有一点我们是知道的，就是石墨烯其实在自然界广泛存在。
我们熟知的石墨就是石墨烯一层层摞起来形成的。
所以问题在于怎么把一个原子层的石墨烯从大块的石墨里面分离出来。
我们做了调研，发现在这方面之前只有一些非常零星的尝试。
Cornell大学Paul McEuen实验室当时正在尝试用化学的办法来做这件事。
他们用化学的办法把其它原子塞到石墨的原子层中，这种掺杂过的石墨在溶液中膨胀，就有可能分离出石墨烯的碎片。
但是从他们的实验结果来看，这个方法碰到很多的问题，比如得到的石墨碎片还是很厚，而且晶粒很小。
在搜索文献的时候，美国西北大学（Northwestern University）Rodney Ruoff实验室的一篇文章引起了我们的注意。
在这篇文章里Xuekun Lu（卢学坤）他们发现，石墨小块很像一副扑克牌，从边上去推的时候层跟层之间很容易相互滑开，这样一些薄片就掉落出来。
从物理上这很容易理解。
石墨中石墨烯层跟层之间的作用力是范德瓦耳斯力，相对于层内原子间的共价键作用力来说非常的小，所以原子层相互之间很容易滑动。
这让我们联想到了铅笔（如下图）。
我们平常用的铅笔里的铅笔芯就是石墨做成的。
如
果我们把铅笔芯在电子显微镜下面放大，最终就能看到一层层卷起来的石墨烯。
而我们平时用铅笔写字其实就是把铅笔芯里的石墨剥离到纸上的过程，而其中很可能就有单层的石墨烯。
所以我们大家其实都有过剥离石墨烯的经验，只是我们自己没有意识到而已。
顺着这个思路，我们决定用铅笔写字这个想法来从石墨里面分离石墨烯。
当然为了更好地控制“写字”时候的力度和方向，我们必须做出非常小的而且可以控制的“铅笔– 我们称之为“纳米铅笔”。
纳米铅笔的制备非常的艰苦。
它的笔尖只有一两个微米大小，需要用胶固定在一个几十微米的软的微悬梁的头上。
所有这些只有在高倍的显微镜下面才能看得到，所有的操作只能通过微机械手完成。
通常一只纳米铅笔需要花费好几天的时间才能做好，而如果“写”的时候坏掉就要再做一只，重新来过。
经过无数次的尝试跟失败，我花了两年时间终于做出一些小的纳米铅笔，而且能在硅片
上“写”出来10纳米，也就是30层左右的石墨薄片。
在这些石墨薄片上我们发现用一个栅电极就可以非常显著地改变样品的导电性，这在以前厚石墨样品里面是从来没有被看到过的。
我们
在2004年把这个成果投出去，这也是我第一次写文章，当时非常的兴奋。
但是就在差不多的同一个时间，英国Geim研究组石墨烯的工作突然出现在Science杂志上。
也就是说他们赶在我们之前已经做出了单层的石墨烯。
科学发现是讲求时效的，只有第一个做出发现的人才会被承认。
看到他们的结果我跟Philip都很沮丧。
尤其是Philip，他已经快到了终身教授评定（tenure review）的时间，有很大的压力。
但他反过来安慰我说，不管怎么样我应该都是可以毕业的。
失望归失望，研究还是要继续做下去。
我仔细读了Geim实验室的文章，发现他们用的其实是一个非常简单的方法。
简单来说，他们用的是我们日常用的胶带，黏住一些大的石墨薄片后，在衬底表面反复地揭，最后总能找到一些单层的石墨烯。
从另一个方面讲，我们之前的方法是用一个纳米铅笔来“写”石墨烯，而Geim实验室用的大石墨薄片跟衬底在很多点接触，相当于同时用千百个纳米铅笔来“写”。
虽然每一个纳米铅笔并不是可控的，但这么多的纳米铅笔同时工作，从统计的角度总是会有单层的石墨烯被“写”衬底上。
他们的这个方法虽然很简单，却非常有效。
在看他们文章的时候我也注意到，虽然他们做出了单层的石墨烯，但从这些石墨烯样品里得到的数据里却还没有发现原来并不知道的新物理。
直觉告诉我这可能是数据质量的问题，如果样品质量更高的话，说不定就有新的东西在那里。
有了这个想法之后，我们结合我们之前的经验，很快找到了突破点。
一年后我们终于做出了质量高很多的样品，并且在这些样品里观察到了一个全新的物理现象“半整数反常量子霍尔效应”。
2005年我们和Geim实验室同时发表了这个研究成果。
简单来说，“半整数反常量子霍尔效应”告诉我们，当我们把电子放到石墨烯里面，电子就失去了质量，变成了零质量的粒子。
一般的情况下，这种现象只有对特殊的粒子，或者在能量很高的相对论情形下出现。
在一个凝聚态体系里，这还是一个非常奇特的例子。
自从这个发现之后，石墨烯一系列独特的性质先后被发现。
比如，石墨烯有非常高的机械强度；它虽然近乎透明，却有很高的导电性，甚至超过铜；它的导热性是已知的材料中最高的之一…。
正是由于石墨烯的种种特性，全世界许多的科学家被吸引到这个领域里来。
石墨烯的研究也出现了爆炸式的增长。
一些偏向应用的科学已经在梦想利用石墨烯的一些特殊性质来做实际的应用。
比如利用石墨烯透明却又导电的性质来做柔性的显示器、手写板以及太阳能电池的电极等等。
这方面的想法不胜枚举，真正的限制其实是我们的想象力。
到现在科学家已经找到了很多种方法来制备石墨烯，包括化学分离的方法（Paul McEuen实验室的办法经过改进后实际上是可行的！），直接生长等等。
值得一提的是，韩国的Byung Hee
Hong教授甚至可以生长电视机屏幕那么大的石墨烯，并且可以转移到想要的衬底上。
这就把那些可能的应用（柔性显示器、手写板等）往现实更拉近了一步。
相信不久的将来石墨烯会被广泛运用到日常生活中的方方面面。
回到我之前的故事，它的结局还算圆满。
Philip拿到了终身教授职位，而我也顺利毕业。
但这中间的种种艰苦跟曲折，以及做出发现之后的快乐，只有亲身经历过才能体会。
回顾我的这些经历，我感触最深的有两点：第一点是不要害怕挑战，即使这些挑战看起来有多么的困难。
我很欣赏的科学家Freeman Dyson的话：:“Grab every opportunity to take responsibility and do things for which you are unqualified.” 我很喜欢这句话。
第二点是我从国内的教育里得到的一点体会。
我在国内受到的教育在很多时候把知识包装成一个完整体系交给我。
这让我产生了一个很大的错觉，觉得我要完全掌握所有的这些完整的体系，才能有自己的发现。
但真正接触了物理研究之后才发现，不管知道多少，只要勤于思考，总是会有收获。
Freeman Dyson也承认“My own best work was done when I was most ignorant”。
在开始这样做的时候，可能你会发现你思考的99%的问题别人已经思考过，但如果你坚持这样做，五年，十年，总有一天你会发现别人从来没有想到过的东西。
这就是你对全人类的贡献。
没有想到过的东西。
这就是你对全人类的贡献。
版权所有 © 复旦大学学术委员会。
