北京时间05月30日消息，中国触摸屏网讯， 电阻率超低、电子迁移速度极快——可以有效传导电子自旋的石墨烯，令科学界普遍期待：新一轮电子元器件革命，就要到来。

    本文来自：http://www.51touch.com/material/news/dynamic/2014/0530/30305.html

　　1980年，科学家在固态器件中发现了与电子自旋有关的电子输运现象，从而出现了自旋电子学这门新兴技术。

　　随着“通过电子的自转来降低芯片能耗”这一猜想被科学实验证明，科学家的研究又走向了下一步，即选择什么样的材料来传导电子自旋，从而更自如地控制电子旋转方向。这对于更高性能的电子元器件、存储和处理更多海量数据的自旋计算机发展至关重要。

　　到了2004年，英国曼彻斯特大学的两位教授安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫找到一种简单的方法，能令石墨薄片越来越薄。最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是如今广为人知的石墨烯。

　　石墨烯电阻率极低，电子迁移的速度极快。如此卓越的性能令科学界普遍期待它能引领新一轮的电子元器件革命。

　　荣获2010年诺贝尔物理学奖后，安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫并未放缓对这种神奇材料的钻研。1年之后，两人再度在新一期美国《科学》杂志上报告说，他们发现石墨烯能有效传导电子自旋，有望成为下一代基于电子自旋的电子元件材料。

　　“如果给石墨烯施加一个特殊磁场，就可以在其中实现电子自旋的传导，而这种”自旋流“具有成为下一代电子元件工作基础的潜力。”

　　安德烈·海姆的研究还显示，在石墨烯中产生的“自旋流”比在其他一些材料中更强烈并且更易控制。

　　都柏林三一学院助理教授Mauro Ferreira认为，石墨烯之所以成为电子自旋学领域内最充满希望的材料的原因是：相比较其他材料，它的自旋轨道相互作用极其小。这意味着其自旋很少与轨道移动产生相互作用。

　　也就是说，石墨自旋所储藏的信息就能够比其他材料持续更长久。

　　值得一提的是，在最新的研究中，科学家还从理论上展示了通过折叠2D石墨烯片打开带隙并使其接受磁场。这种方法也在石墨烯片上产生了自旋电流，使其成为电子自旋学领域的宠儿。

　　石墨烯非比寻常的导电性能被大规模应用或许还需要一段时间。但对于石墨烯薄膜的透光性和柔韧性的应用，目前已走向产业化。美国、英国、日本、韩国和中国都在研究如何令石墨烯大范围应用于包括触摸屏、显示屏在内的光电领域。

　剑桥IP数据显示，截至目前记录在案的11372项与石墨烯相关专利中，有7924项是制造技术相关的专利。其中亚洲有3060项专利。

　　中韩两国为石墨烯专利主力军。浙江大学、清华大学和交通大学是国内拥有石墨烯专利最多的单位，其中，浙大大学拥有的专利数量位列全球第三。另外，国内的上市公司中也有数家涉及石墨烯业务，包括金路集团、中国宝安及烯碳新材等

　　近日有消息传出，宇顺电子在掺锡氧化铟替代材料--石墨烯材料应用方面已经开发出产品，并开始向客户端进行推广。

　　在不远的将来，石墨烯的应用范围还将有望从电子领域进一步扩大至生物航天、光学、储能、生物医药、日常生活等大量领域。从取代硅成为真正的“材料之王”。

神奇材料石墨烯结构

　　而伴随这千元智能机的普及，智能终端设备以在全社会中普及开来，让越来越多的大众消费者感受科技带来的便利，在终端产品大行其道的之时，让我们来反观一下电子的微世界，而今天我们要聊的，是时下电子行业中一颗耀眼的明星，它就是石墨烯，尽管石墨烯早在早在十多年前就被发现，然而真正开始从事到研究当中还是从近些年开始的。

　　有媒体指出，石墨烯是一种神奇的材料，它具备颠覆当前所有电子设备的潜质，是“材料的未来和电子行业的救命稻草”。报道称，石墨烯是目前已知的硬度最高、最薄的材料。它由碳原子以特殊结构排列而成，比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是，它不仅是世界上最硬的材料，而且柔韧性也最强。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“奇迹材料”。

　　经研究发现石墨烯具备有电子运输、导电性、机械、电子的相互作用的特征，这些特征对目前市场上广泛应用的硅材料造成了不小挑战，在可穿戴设备、柔性屏幕、太阳能充电等概念大放异彩的同时，人们开始反观石墨烯可以做点什么？就目前技术情况来看，至少有几个方向是可以确定的：让电子设备更加轻薄、速度更快、替代硅价格更加便宜、续航显着提升。

　此前，新材料的开发，一直处于科技尾随者的中国，凸显出了绝对发展优势，分析称目前中国可算做是全球石墨烯的出版物和专利的领先者，其碳纳米管制造可能占到了全球的50%。另根据Lux的观察，虽然石墨烯的工艺和制造技术仍显落后，但是中国正在迅速地追赶。目前中国的碳纳米管出版物在全球处于领先地位，专利数量居全球第二名。

　　众所瞩目的1200亿国家集成电路扶持基金即将出炉，电子原材料作为集成电路的基础，能否在这次扶植中分的一杯羹，竞争的还是企业中的核心技术竞争力，然而，实物的发展总是辩证，在一篇发表在《环境工程科学》杂志上的文章——《石墨烯氧化物纳米颗粒在地下水和地表水中的运输及其稳定性》中，Lanphere发现,石墨烯竟成了一种严重的环境污染物。当石墨烯被释放到地表水中时，它的硬度会增大，吸附的的有机材料也更少，它很快就会变得不稳定，既不能发生沉淀，也不能随水的流动而被带走。但在地表水中，它保持着良好的稳定性，能够快速扩散。

　　此外，石墨烯还具体提取技术难度大的问题，这一系列的问题使得石墨烯在资本市场早已耳熟能详，而对于目前市场来说，发展还是缓慢，不过，近日有报道称，就解决石墨烯的产能、成本、稳定性等实际工程问题，在“2014石墨烯高峰论坛”上，目前行业普遍认为石墨烯行业的瓶颈已经逐步由原材料的制造转向应用。石墨烯和氧化石墨烯的批量化生产将在未来2-3年内得到彻底解决。

　　“电子强国之梦”何时成真，这是广大电子从业者的目标，也是其工作的动力。

触摸屏与OLED网推出微信公共平台，每日一条微信新闻，涵盖触摸屏材料、触摸屏设备、触控面板行业主要资讯，第一时间了解触摸屏行业发展动态。关注办法：微信公众号“i51touch” 或微信中扫描下面二维码关注，或这里查看详细步骤