石墨烯的结构与基本性质

刘开辉，北京大学特聘研究员，国家青年科学基金获得者，北京市杰青基金获得者。2004年本科毕业于北京师范大学物理系。2009年在中国科学院物理研究所获理学博士学位。2009年至2014年在美国加州大学伯克利分校物理系从事博士后工作。2014年被聘为北京大学物理学院研究员，博士生导师。从事界面调控二维材料生长动力学和物性的研究，关注发展全技术手段以解决新的科学问题。发展了单个低维材料单元水平的纳米光谱学、原位透射电镜、化学气相沉积结合技术，在理解单个低维材料的生长、结构和性质的直接对应关系，揭露低维凝聚态物理中的新颖规律和材料生长机理中开展了系列工作，在二维单晶材料超快生长设计、米级单晶薄膜材料制造方法、表界面耦合光谱学研究等方向取得了多项研究成果。

石墨烯是碳的同素异形体大家族的又一个传奇，也是当今横跨学术界和产业界的明星，几乎到了家喻户晓、妇孺皆知的程度。当然，石墨烯是当之无愧的。作为由单层碳原子构成的蜂窝状二维原子晶体材料，石墨烯拥有无与伦比的特性。理论上讲，它是导电性和导热性较好的材料，也是理想的轻质高强材料。正因如此，一经问世便吸引了全球范围的关注。石墨烯有可能创造一个全新的产业，石墨烯产业将成为未来全球高科技产业竞争的高地，这一点已经成为国内外学术界和产业界的共识。从2004年至今，已经有了近十六年的历史沉淀。无论是石墨烯的基础研究，还是石墨烯材料的产业化实践，人们都有了更多的一手材料，更有可能对石墨烯材料有一个套丛书出的、科学的、理性的认识。总结历史，是为了更好地走向未来。对于新兴的石墨烯产业来说，战略前沿新材料——石墨烯出版工程的出版意义也是不言而喻的。事实上，国内外已经出版了数十部石墨烯相关书籍，其中不乏经典性著作。本丛书的定位有所不同，希望能够全面总结石墨烯相关的知识积累，反映石墨烯领域的国内外前沿研究进展，展示石墨烯新材料的产业化现状与发展前景，尤其希望能够充分体现国人对石墨烯领域的贡献。本丛书共包括22分册，执笔作者20余位，都是石墨烯领域的重量级学者、专家，因此可以从源头上保障丛书的专业性和科学性。丛书分五大部分，囊括了从石墨烯的基本性质和表征技术，到石墨烯材料的制备方法及其在不同领域的应用，以及石墨烯产品的计量检测标准等的知识总结。同时，两份产业研究报告详细阐述了世界各国的石墨烯产业发展现状和未来发展趋势。除此之外，丛书还为广大石墨烯迷们提供了一份科普读物《有问必答：石墨烯的魅力》，针对广泛征集到的石墨烯相关问题答疑解惑，去伪求真。本丛书的内容涵盖石墨烯新材料的方方面面，每个分册也相对独立，具有很强的系统性、知识性、专业性和即时性，凝聚着各位作者的研究心得、智慧和心血，供不同需求的广大读者参考使用。希望丛书的出版对中国的石墨烯研究和中国石墨烯产业的健康发展有所助益。1. “战略前沿新材料——石墨烯出版工程” “十三五”国家重点出版物出版规划项目/国家出版基金丛书由石墨烯的基本性质与表征技术、石墨烯的制备技术和计量标准、石墨烯的分类应用、石墨烯的发展现状报告、石墨烯科普知识等五大部分共22分册构成，本书为第01分册。2. 丛书由我国石墨烯研究领域的主要开拓者及我国石墨烯发展的重要推动者、北京大学教授、北京石墨烯研究院创院院长刘忠范院士亲自策划并担任总主编。本书从石墨烯的发展史出发，深入浅出地介绍了石墨烯的结构、特性、制备方法、化学修饰与功能化、微结构调控、组装技术以及组装体在能量转换和储存等方面的应用。3.全书采用80克雅质纸，彩色印刷，清晰直观地展现了石墨烯的结构、模拟及表征结果。战略前沿新材料——石墨烯出版工程书目：01-石墨烯的结构与基本性质02-石墨烯表征技术03-石墨烯材料的拉曼光谱研究04-石墨烯制备技术05-石墨烯的化学气相沉积生长方法06-粉体石墨烯材料的制备方法07-石墨烯的质量技术基础：计量08-石墨烯电化学储能技术09-石墨烯电容器10-石墨烯微电子与光电子器件11-石墨烯透明导电薄膜与柔性光电器件12-石墨烯膜材料与环保应用13-石墨烯基传感器件14-石墨烯宏观材料及其应用15-石墨烯复合材料16-石墨烯生物技术17-石墨烯化学与组装技术18-功能化石墨烯及其复合材料19-石墨烯粉体材料：从基础研究到工业应用20-全球石墨烯产业研究报告21-中国石墨烯产业研究报告22-有问必答：石墨烯的魅力