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超级明星，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全方位套丛书出的、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全方位的知识总结。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-石墨烯超级电容器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
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6.2
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第1章 石墨烯的结构及其发现历史
1.1 石墨烯的发现历史
1.1.1 二维材料的热力学不稳定性
1.1.2 从薄层石墨到石墨烯的发现
1.1.3 石墨烯引起的研究热潮
1.2 石墨烯的晶体学结构
1.2.1 石墨烯的基本结构
1.2.2 石墨烯的TEM表征结果
1.2.3 石墨烯的STM表征结果
1.3 石墨烯的电子能带结构
1.3.1 石墨烯的紧束缚近似理论
1.3.2 石墨烯的ARPES表征结果
1.3.3 石墨烯的STS表征结果
1.4 本章小结
第2章 石墨烯的电学性质
2.1 石墨烯的超高载流子迁移率
2.1.1 石墨烯迁移率的测量方法
2.1.2 石墨烯中电子传输及散射
2.1.3 石墨烯的迁移率
2.2 量子霍尔效应
2.2.1 霍尔效应和传统量子霍尔效应
2.2.2 单层石墨烯中的半整数量子霍尔效应
2.2.3 双层石墨烯中的反常量子霍尔效应
2.2.4 石墨烯中的分数量子霍尔效应
2.3 Klein隧穿
2.4 本章小结
第3章 石墨烯的光学性质
3.1 石墨烯的光吸收
3.2 石墨烯的非线性光学性质
3.3 石墨烯表面等离激元
3.3.1 石墨烯表面等离激元的基本原理与性质
3.3.2 石墨烯表面等离激元的观测
3.3.3 石墨烯表面等离激元的应用
3.4 本章小结
第4章 石墨烯的热学性质
4.1 石墨烯的声子色散关系
4.2 石墨烯的拉曼光谱
4.3 石墨烯热容
4.3.1 杜隆-珀替定律
4.3.2 二维晶格德拜模型
4.4 石墨烯热膨胀
4.5 石墨烯热导
4.6 石墨烯热管理
4.7 本章小结
第5章 石墨烯的力学性质
5.1 石墨烯的力学特性
5.1.1 石墨烯的不平整性和热力学稳定性
5.1.2 石墨烯的杨氏模量
5.1.3 石墨烯的位错和晶界
5.1.4 提高石墨烯的力学性能
5.2 石墨烯的应变
5.2.1 应变对石墨烯带隙的影响
5.2.2 应变增强石墨烯中电子-声子耦合
5.2.3 应力调控石墨烯表面杂质原子的自组装
5.3 石墨烯的摩擦
5.4 本章小结
第6章 石墨烯的化学性质
6.1 石墨烯的不可穿透性
6.1.1 石墨烯在海水淡化领域的应用
6.1.2 石墨烯在处理原油泄漏领域的应用
6.1.3 石墨烯在DNA领域的应用
6.2 石墨烯的化学惰性
6.3 石墨烯基的催化特性
6.3.1 早期的发展和最近的进展
6.3.2 通过掺杂提高催化活性
6.3.3 通过分子复合提高催化活性
6.3.4 通过控制三维架构提高催化活性
6.4 本章小结
第7章 石墨烯的磁学（自旋）性质
7.1 石墨烯与磁学简述
7.1.1 磁学概述
7.1.2 磁性
7.1.3 磁性分类
7.2 在石墨烯中引入磁性的方法
7.2.1 点缺陷引入磁性
7.2.2 线缺陷对磁性的影响
7.2.3 近邻效应引入磁性
7.2.4 原子吸附引入磁性
7.3 探测石墨烯中的磁性
7.4 石墨烯中的热电自旋电压
7.5 本章小结
第8章 石墨烯的带隙
8.1 破坏石墨烯的晶格或化学结构打开带隙
8.1.1 通过引入掺杂打开带隙
8.1.2 通过吸附原子打开带隙
8.1.3 通过引入周期性缺陷打开带隙
8.1.4 通过引入限制打开带隙
8.1.5 通过其他化学处理打开带隙
8.2 不破坏石墨烯的晶格或化学结构打开带隙
8.2.1 通过加外加电场打开带隙
8.2.2 通过衬底影响打开带隙
8.2.3 通过衬底形成摩尔条纹（MoiréPattern）打开带隙
8.2.4 通过自旋轨道耦合效应打开带隙
8.2.5 通过外加应力打开带隙
8.2.6 通过电子多体相互作用效应打开带隙
8.3 本章小结
第9章 石墨烯电学可调性质
9.1 石墨烯的基本电学和光学特性
9.2 石墨烯导电性调节
9.2.1 石墨烯费米能级的调节
9.2.2 石墨烯带隙的调节
9.3 石墨烯pn结和石墨烯晶体管
9.3.1 石墨烯pn结
9.3.2 石墨烯晶体管
9.4 石墨烯的电光调制
9.5 石墨烯的光电探测
9.6 石墨烯的光发射
9.7 本章小结
第10章 石墨烯异质结构
10.1 石墨烯垂直异质结
10.1.1 石墨烯/氮化硼异质结
10.1.2 石墨烯/过渡金属硫族化合物异质结
10.1.3 石墨烯/其他二维材料
10.1.4 石墨烯/一维、零维材料异质结
10.2 石墨烯面内异质结
10.2.1 石墨烯/氮化硼异质结
10.2.2 石墨烯/过渡金属硫族化合物异质结
10.3 本章小结
第11章 石墨烯复合结构
11.1 石墨烯的原子掺杂
11.1.1 氮掺杂石墨烯
11.1.2 硼掺杂石墨烯
11.1.3 硼氮共掺杂石墨烯
11.1.4 其他元素掺杂石墨烯
11.2 石墨烯的化学修饰
11.2.1 氧化石墨烯
11.2.2 石墨烯的氢化
11.2.3 石墨烯的氟化
11.2.4 其他石墨烯表面功能化
11.2.5 石墨烯表面吸附
11.3 本章小结
参考文献
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