第38章 星辰学子的论文，投稿星辰期刊！（1/2）
5月18日。
星辰大学物理学院。
某间办公室内。
大一学生孟超，看向眼前的物理教授韩立新，满脸恭敬地说道：“韩教授，我刚刚写完一篇学术论文，想请您指点一二。”
听到这话。
韩立新微微颔首。
他今年48岁，却已经在物理领域取得突出的学术成就，在行业内小有名气。
来到星辰大学物理学院教书后。
时常会有一些学生，来求他指点学术问题。
眼前这位叫做孟超的学生，就是其中之一，曾多次来找过他。
接下来。
韩立新将孟超递过来的U盘，插进电脑USb接口，读取论文。
他问道：“小孟，你论文的选题，是哪个分类？”
孟超连忙道：“韩教授，我的选题，是石墨烯领域。”
“石墨烯？”
韩立新眼前一亮。
1859年，本杰明·柯林斯·布罗迪，发现了热还原氧化石墨的高度层状结构。
1916年，通过粉末衍射的相关方法，石墨的结构得到解决。
1918年，科尔施特尔和海恩尼，对其进行详细研究，描述了氧化石墨纸的性能。
1924年，通过单晶衍射的办法，确定石墨的结构。
1947年，华莱士探索石墨烯理论，并以此作为理解三维石墨电子性质的起点。
1961年，h. p. boeh等人，用水合肼等还原剂还原氧化石墨烯，得到了还原氧化石墨薄片，并用x射线衍射证明他们获得的是单层石墨。
1987年，穆拉斯，首次使用“Grapene”，来命名石墨烯。
1999年，Rodney S Ruoff等人，用氧等离子体刻蚀其表面得到形成一定形状的小“石墨岛”，再用原子力显微镜探针进行精确操控、剥离出单层的石墨烯，但由于实验方法与技术缺陷，他们并未如愿以偿。
眼下……孟超选题的领域是石墨烯。
韩立新很想知道。
孟超到底研究出了什么东西？
论文读取完成后。
标题出现在电脑屏幕上，名为《单层石墨烯的制备分离，世界首个二维材料！》
看到标题后。
韩立新双眼一凝，显得有些不可思议。
单层石墨烯制备分离？
世界首个二维材料？
这个论文标题，也太令人震撼了吧！
带着前所未有的好奇。
韩立新聚精会神的看起了论文。
论文内容提到。
科学界有个困扰很多年的难题。
那就是石墨是三维结构的材料，能不能把其分离出来，变成只有一个原子厚度的单层结构？
根据热力学理论。
这种二维单层结构，在常规环境下是非常不稳定的，所以很多人认为单层石墨烯是不存在的，或者说至少不可能被分离出来。
而孟超本人，一直对碳材料非常感兴趣，尤其是碳纳米管和富勒烯。
这两种碳材料，拥有非凡的性能，但也有着制备和操作上的困难。
不过……
孟超并没有放弃，而是尝试了各种各样的方法。
比如化学剥离法。
比如气相沉积法。
比如机械剥离法。
比如拉伸剥离法。
只可惜……
这些方法都没有成功，只能得到一些多层或者厚层的石墨烯，而不能得到单层的石墨烯。
看到这里。
韩立新微微点头。
从1990年开始，科学界就通过化学剥离的方式，来获得烟灰中的单层石墨。
但他们最终得到的石墨薄膜，要厚于50层到100层。
而用拉伸剥离法，最多能获得低至10纳米厚度的多层样品。
想想也是。
1毫米厚的石墨，约含有300万层石墨烯。
铅笔在纸上轻轻一刷，留下的划痕，就可能是好几层石墨烯。
如此薄的石墨烯。
让科学界很难制备出单层石墨烯。
正因如此。
石墨烯一直被科学界认为，是一种只存在于理论中，无法在实验室获得的材料。
因为石墨烯是由碳原子构成的单层碳片，呈蜂窝图案的六边形平面晶格相互连接。
尽管碳原子之间通过共价键连接，但在室温下，碳原子的强烈热振动将导致单层碳原子无法稳定存在，最终分解成微小的球状结构。
问题来了！
孟超究竟是怎么做到的呢？
韩立新屏住呼吸，继续阅读论文。
文章里提到。
孟超在实验室一筹莫展之际，突然灵光一闪。
他注意到平常的实验里。
往往会先用透明胶带，把石墨上不必要的杂质粘掉，从而分离出新鲜、干净的表面。
这是扫描隧道显微镜研究里的一项标准技术。
但孟超心里想。
透明胶带，既然能把石墨上的杂质粘掉，那能否粘掉一些石墨的残渣，从而粘出一些单层石墨烯呢？
他想到就做。
用透明胶带反复粘贴和撕开石墨片，破坏石墨层间的范德华力。
通过这种方法，每次都会使石墨片变得更薄，直到最后剩下单层的石墨烯。
这个方法，听上去很荒谬，但非常有效！
具体实验过程里。
孟超将石墨片，从高定向热解石墨上剥离，然后将石墨片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就可以把它一分为二。
只要一直重复这个操作。
最终就会让石墨片，变得越来越薄，最终得到一个只有一层碳原子的薄片——石墨烯！
单层石墨烯被制备而出后。
孟超用显微镜和光谱仪来鉴定它们。
鉴定结果显示。
单层的石墨烯，在显微镜下，会呈现出淡棕色。
多层的石墨烯，在显微镜下，会呈现出深棕色或者黑色。
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