南京大学

该全光纤器件采用光学反射式的三电极晶体管构型，包括以光纤纤芯为中心对称分布的两电极、覆盖纤芯的石墨烯、氧化铝绝缘介质层，以及同时作为栅极和反射镜的顶部电极。光从纤芯入射后与石墨烯作用，调制后的光被反射镜反射回光纤，由于避免了光的空间耦合，因此插入损耗极低。

南京大学现代工学院徐飞教授提出了全光纤集成的石墨烯光电器件的设计与制备工艺，设计出一种能够对石墨烯光吸收进行精细调控的光纤端面电光调制晶体管结构，并通过将电子束光刻工艺引入光纤端面这一特殊的基底上，制备得到了高集成度、低插入损耗的全光纤电光调制器。

近日，陈宇林-柳仲楷团队在该平台上开展的研究取得了首项重要成果：成功实现了对魔角三层石墨烯电子态的观测，揭示了与理论预言一致的共存狄拉克能带与莫尔平带。

南京大学缪峰合作团队通过在“原子世界搭积木”的方式，把两个石墨烯双原子层，以旋转180度+0.75度的特殊角度叠加，并施加一个垂直电场，研制出一种全新的量子材料，并通过改变垂直电场，在国际物理学界首次观测到了量子融化的“中间态”，并揭示了这一量子“中间态”的演化机制。

“石墨烯就像一堆蚂蚁一样，蚁群里蚂蚁是一堆一堆的，你没法关注到个体，所以我们就想到给蚂蚁‘打骨折’，用独特的标记追踪它。”普通的石墨烯由碳十二构成，“打骨折”就是将其中一个碳十二换成带放射性的碳十四。“碳十四是永久放射性物质，就像是骨折后又修复的骨头，只要物质存在标记就会存在，这样我们就可以一直追踪它。”

氧化石墨烯片层主要由分离的石墨微域（2.5~5.6 nm）构成，这些微域是其结合芳香分子的位点。石墨微域周围环绕着羟基、环氧基等大量含氧官能团，在水溶液中极易发生水合，使石墨微域的有效尺寸降至略大于一个苯环。这与苯、单取代苯等小尺寸芳香烃的分子尺寸高度匹配，因此氧化石墨烯可高效结合小分子芳香烃。另一方面，由于位阻效应的存在，氧化石墨烯的石墨微域难以与多环或者多取代苯等大分子芳香烃发生作用，最终表现出对小分子芳香烃的高选择性。此外，该研究还发现芳香分子极性官能团与氧化石墨烯含氧官能团的相互作用可一定程度上缓解上述位阻效应，即在分子尺寸相当的情况下，氧化石墨烯优先结合极性芳香分子。

他合成了放射性标记的石墨烯，解决了复杂体系中石墨烯难以定量和追踪的难题，阐明石墨烯类纳米材料在生物体内的过程与机制及其环境风险，为我国石墨烯类纳米材料的开发和相关产业的发展做出突出贡献。他响应国家召唤，作为重要成员参与新建4个国家重点实验室。他主持10项省部级及以上项目，发表学术论文80余篇，授权专利5项，组建了一支勇于创新、水平一流的青年科研团队，指导学生获得日内瓦国际发明奖、大学生“挑战杯”江苏赛区特等奖等。

高濑副教授表示：“此次通过将氧化还原活性纳米石墨烯用于两翼，根据氧化状态构建了不同的聚集体。近年来已经成功合成弯曲的π电子化合物等。但几乎没有以此为组成单元构建结构可控三维聚集体和空间的例子。如果能实现高机械坚固性和大表面积，就有望用于传感器、成像装置和能源转换材料等。”