意大利科学家“看见”单原子催化石墨烯生长

石墨烯是一种非常薄的二维材料，仅由单层碳原子组成。石墨烯因具有多种优秀的特性，如像塑料一样柔韧，稳定的晶格结构使其具有良好导电性，机械强度比世界上最好的钢铁还要高100倍，所以在工业和技术领域具有多种用途，被认为是近乎完美的材料。然而，石墨烯很难生产，因此其价格昂贵。

来自意大利的里雅斯特大学和国家研究理事会的科学家研究发现，在金属镍表面上，移动的金属镍原子起到催化剂的作用，促进了石墨烯的形成。实验上，通过毫秒分辨率扫描隧道显微镜成像，他们直接捕获到了单个镍原子在生长的石墨烯薄片边缘处的催化作用。从记录的视频中可以清楚地看到，成长过程是逐行进行的，就像一台编织机编织一条线，形成一块布一样。力场分子动力学和密度泛函理论的计算，也印证了这一结果。该研究成果发表在《科学》期刊上。

金属镍基底上生长石墨烯相关过程的研究和发现，为石墨烯的生产技术开辟了新的可能性，对于在工业水平上开发新的和更高效的石墨烯生产工艺具有重要意义。