刘忠范

首先提出了一种流体动力学整流策略，以协同调节碳物种在三维空间中的分布及其与分层结构基底的碰撞，从而在大规模三维编织物中实现高质量石墨烯在纤维上的高度均匀沉积。这种策略具有通用性，适用于使用各种碳前驱体的 CVD 系统。GGFF 具有高导电性和光热转换能力，在此基础上首次开发出一种自然能源收集器。它既能收集太阳能，也能收集雨滴能。

在本研究中，通过在市场上可买到的非金属 AF/AFF 基底上直接进行石墨烯 CVD 生长，开创了GAF/GAFF的先河。值得注意的是，在γ-Al2O3-AF 上生长石墨烯的过程中，首次在非金属衬底上发现了石墨烯独特的 VSS 生长模式，这与在传统催化惰性非金属衬底上观察到的众所周知的 VS 生长模式截然不同，从而导致了石墨烯相对快速的低温生长。所提出的 VSS 生长模型大大推进了我们对非金属基底上石墨烯 CVD 生长的理解。除了实验室水平的 GAFF 制备，我们还实现了大规模 GAFF 的稳定量产。

本工作首次报道了通过二元前驱体协同CVD策略在GFF基底上可控生长石墨烯。利用分解效率高的乙炔作为活性炭原料实现石墨烯的快速生长，含氧丙酮则可提高石墨烯层的均匀性和晶体质量。二元前驱体的协同作用实现了石墨烯生长速率的提高同时降低了石墨烯的缺陷密度。设计了二元前驱体分叉引入-合流预混（BI-CP）系统，包括利用高精度注射泵控制液态丙酮的输送、二元前驱体与载气的预混合和汽化、气相传输管线的加热措施和监测单元，实现了前驱体的稳定可控引入。设计的BP-CP CVD系统可实现批次间和批次内GGFF的稳定制备，在热管理应用方面具有巨大的潜力。

OVG沉积在芯片与散热器的接触界面上，作为热传导增强层，促进热量从芯片快速传递到散热片。BVG则沉积在散热器的翅片表面，作为热辐射增强层，促进热量从散热器快速辐射到周围空气中。

研究建议使用carbopol水凝胶（HG）局部施用纳米氧化物（GOn）和部分还原纳米氧化物（p-rGOn），用于BCC的光热疗法（PTT）。

本工作报道了单晶度约为95%的4英寸蓝宝石上Cu(111)晶圆的制造。在温度梯度退火下实现了具有多晶织构的铜的异常晶粒生长，消除了面内孪晶界并伴随面外晶界的迁移。单晶Cu(111)晶圆的出现使得石墨烯的生长能够提高结晶度（>97%）。生长的4英寸单晶石墨烯晶在约290 K下测量时表现出平均迁移率约7284 cm2 V-1 s-1以及偏差约5%的均匀薄层电阻，为高质量的受控合成铺平了道路。

这一方法避免了传统转移方法中聚合物在二维材料表面反复旋涂和去除过程对二维材料造成破损、褶皱、掺杂和污染等问题，成功实现了石墨烯的洁净转移，转移后石墨烯的电学性质得到明显改善，平均载流子迁移率可达6200 cm2·V−1·s−1。此方法可实现石墨烯等二维材料无损、洁净转移和高性能器件的构筑，将有助于推动二维材料在电子、光电子器件领域的应用。

我们发现，通过最小化两个单层之间的间隙，双层石墨烯在A4大小的区域内的水蒸气传输率可以低至5×10–3 g/（m2 d）。在逐层转移过程中，石墨烯层之间没有界面污染和保形接触，从而实现了高阻隔性能。我们的工作揭示了通过石墨烯层的水分渗透机制，利用这种方法，我们可以定制手动堆叠二维材料的层间耦合，从而实现新的物理和应用。

刘院士忆起46年前从母校出发，在艰难困苦的环境中不懈追求、努力求学，教学、科研的成长历程，他用自身的奋斗成才之路，鼓励母校学子深怀爱国之心，砥砺报国之志。刘院士用最朴素真挚的语言和孩子们分享了自己的人生体验。鼓励孩子们要努力做深刻的学习者、睿智的研究者和富有勇气的创造者。

该研究分别采用石墨烯/玻璃复合材料和温度响应型小分子ChLC作为透明加热板/中性光衰减材料和滤光材料，构筑了一种全新的电驱动型热致变色动态调光器件。