《石墨烯納米帶結構與性能調控的物理力學研究》是依託南京航空航天大學，由郭宇鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯納米帶結構與性能調控的物理力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭宇鋒
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯納米帶因其特殊的邊緣態而具有更為豐富多彩的物理力學性能，在納功能器件和納機電系統領域有重要的套用前景，但如何有效的控制石墨烯納米帶的結構、邊緣態和物理力學性能仍然面臨著巨大的挑戰。本項目擬採用力學建模、基於量子力學的第一原理計算、分子動力學等多學科方法，對氧化打開碳納米管的最優能量規律、石墨烯納米帶邊緣態穩定性、基底對石墨烯納米帶結構和邊緣態、力學、電學性能的影響等重要的物理力學問題開展多學科交叉的研究和探索。提出氧化打開碳納米管得到邊界形貌和結構尺寸可控的石墨烯納米帶的方法和途徑，發現和揭示石墨烯納米帶邊緣態穩定可控以及邊緣結構變化調控石墨烯納米帶力學和電學性能的原理和實現方法，揭示利用基底上石墨烯納米帶的力學特性和行為調控其物理性能、邊界結構形貌的機制和原理。為石墨烯納米帶結構性能可控與器件原理創新提供理論依據和基礎。
結題摘要
本項目利用力學建模、基於量子力學的第一原理計算、分子動力學等多學科方法對石墨烯、六方氮化硼等二維晶體材料的力電磁耦合行為與結構可控制備、表面結構性能調控等方面進行深入研究和探索。發現氧化打開碳納米管成石墨烯納米帶時與直徑和手性相關的能量規律；揭示了力學變形調控石墨烯納米帶/SiO2基底體系的磁性的物理機制；發現了基底上石墨烯褶皺的熱驅運動以及石墨烯褶皺可以成為一個良好的場發射源；揭示了石墨烯可以作為帶電基底的鈍化層並且提出了一種可行的調控石墨烯覆蓋表面水吸附性能的途徑；揭示了利用改變氧原子吸附位置來調控六方氮化硼覆蓋層電學性能的原理和可行途徑。相關研究結果為基於石墨烯的新型納功能器件和納電子器件的設計和構築提供了新的原理和思想。本項目目前已發表7篇SCI學術論文，其中影響因子3以上的論文5篇。項目負責人2011年獲得教育部自然科學獎一等獎（排名第三）；2012年獲得國家自然科學獎二等獎（排名第四）；2012年入選江蘇省高校“青藍工程”優秀青年骨幹教師；2013年入選教育部“新世紀優秀人才支持計畫”。
