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 隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展與壯大，磁材行業(yè)也迎來了更快更高發(fā)展的平臺(tái)，國(guó)內(nèi)許多高等院校的磁材行業(yè)教授都紛紛開始對(duì)磁材行業(yè)進(jìn)行研究，力爭(zhēng)發(fā)現(xiàn)更多磁學(xué)規(guī)律以及更多的磁性材料高科技產(chǎn)品加快國(guó)內(nèi)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

今年12月21日至12月22日，王欣然教授應(yīng)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院蘭偉副教授邀請(qǐng)，赴蘭州大學(xué)訪問并講學(xué)。王欣然教授是南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院、固體微結(jié)構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室博士生導(dǎo)師，更是首批國(guó)家“青年千人計(jì)劃”獲得者。本次講學(xué)主要是針對(duì)石墨烯納米材料的物理與電子器件。

說起石墨烯，王教授激動(dòng)不已，他認(rèn)為石墨烯在納米電子器件中的應(yīng)用前景非常廣大，為什么呢？請(qǐng)聽王教授一一解釋給大家聽聽。

一、石墨烯電子遷移率極高，禁帶寬度為零。石墨烯具有極高的電子遷移率，但是禁帶寬度為零，限制了石墨烯邏輯器件的發(fā)展，這好像就制約了石墨烯在納米技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的前景，事實(shí)并不也是這樣的，我們要善于利用眼前的限制條件，要用辯證觀點(diǎn)視物，一分為二的看問題，或許你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的缺點(diǎn)正好為它的應(yīng)用拓展提供了一個(gè)有利條件。

二、多種方法合成了20nm以下石墨烯納米帶。理論預(yù)測(cè)通過制造準(zhǔn)一維的石墨烯納米帶，利用量子效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)帶隙的打開及調(diào)控。我們用化學(xué)超聲、展開碳管以及物理刻蝕等多種方法合成了20nm以下石墨烯納米帶?；瘜W(xué)超聲膨脹石墨可以得到寬度在5nm以下的納米帶，這些材料表現(xiàn)出半導(dǎo)體性，禁帶寬度可以達(dá)到400meV，可以實(shí)現(xiàn)p型與n型高開關(guān)比（105以上）場(chǎng)效應(yīng)晶體管。而展開碳管得到的納米帶則具有極高的質(zhì)量，部分納米帶具有原子級(jí)平滑的邊緣，可以用來探索理論預(yù)測(cè)的新奇邊緣量子效應(yīng)。基于這類石墨烯納米帶，我們?cè)谝汉囟认聦?shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的量子點(diǎn)和量子線。上述兩種化學(xué)方法的局限性在于無法實(shí)現(xiàn)器件的大面積集成，因此，我們利用自上而下的物理刻蝕方法，制造石墨烯納米帶陣列，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)比大于104的單根納米帶器件以及開關(guān)比大于50的納米帶陣列器件，王教授展現(xiàn)了石墨烯在納米電子器件中的應(yīng)用前景。

說起王教授一生的經(jīng)歷，那是很多人都無法想象的，王欣然2004年本科畢業(yè)于南京大學(xué)物理系，2010年獲斯坦福大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位，師從美國(guó)國(guó)家藝術(shù)與科學(xué)院院士Hongjie Dai教授。2010年-2011年在美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校John Rogers教授組做博士后研究。2011年入選首批國(guó)家“青年千人計(jì)劃”。王欣然教授主要從事微納電子器件、集成技術(shù)以及量子調(diào)控研究。在石墨烯、硫化鉬等低維材料的制備、電子器件與集成，以及量子輸運(yùn)等方向系統(tǒng)深入地開展了多項(xiàng)原創(chuàng)性工作。在Science、Nature、Nature系列、Phys.Rev.Lett.、JACS等國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文20余篇，論文他人引用次數(shù)超過4000次。如此執(zhí)著的研究與善于總結(jié)寫出論文讓王教授的研究之路越走越順，我們看到了未來磁材行業(yè)的光明前景。