主题：【原创】诺奖给了石墨烯 -- sitan
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家园 【原创】诺奖给了石墨烯（四） 开篇说个笑话吧。
说杨振宁去年预言中国10年之内，本土就能拿诺贝尔奖。
现在大家才发现杨用的是二进制。
OK，回到石墨烯。文章开始深入了一点，也意味着它快要结束了。我无意介绍迁移率啊，量子霍尔效应，大家八成也没多大兴致看。大家有兴致看有很多更好的书籍可以看。也许更关键的，也肯定更有趣的，是回头看看，这个研究是怎么做出来的。偶称之为“发生学”。
日后Geim和Novolesov一定会写回忆文章来详尽回忆那个激动之春秋。相关的人们现在一时还不太好开口的，日后可能也会说些奇妙的故事。我现在就看到的一些材料（特别是icce贴的那个采访），以自己的想法来推测一下。
首先，Geim没把目标瞄准单层，甚至几层的石墨膜，他在采访里头说，他想一百层的石墨膜大概是可能做到的。也就是说他连100层也说不准。实验的奇妙之处就在这里。你不知道要发生什么。你觉得很简单的地方，可能很难。你觉得很难的地方，有时有意想不到地给你惊喜。
这导致了Geim没有走CVD啊外延生长之类的路线。如果一开始是想做单层或者几层的石墨，物理感觉上，肯定是要用些比较地道的生长方法，或者一些特别的剥离手段，绝对不会想到透明胶之类的歪门邪道。后来的实验发展证明了，外延生长，蒸发这当然也是可以成功的，但无疑要付出长时间的努力。de Heer在Gatech做外延生长石墨烯，起了个大早，赶了个晚集。不过，de Heer等人在外延生长上贡献也将是大家无法否认的。
这里给偶的启示是大家要先试简单的办法，目标可能定低一些，可以企及的目标，然后一步一步来。我有时候自己就在设计实验的时候想得很多，想一步就到最好，结果往往费时费力也不讨好。先做可以企及的几步，有时还有惊喜，说不定中间有一步一下就超出你的估计，达到了最终效果，或者没达到原来的效果，却发现了其他的有趣东西，也可以开始研究那个新发现。总之，什么能work，先整什么。
另外，Geim看起来当时没有什么基金的压力。要是基金要求就是几层，可能也忙着去想怎么整到几层了，不会去考虑几百层的事情。因为，毕竟这个几百层（或者几千层）的石墨，前人其实研究过。再研究一次可能是不能发paper的，也可能导致基金不能结题。
用氧化硅做基底其实是不难想到的。因为大家知道氧化硅可以抓住碳，以前碳纳米管也可以用氧化硅来固定两个头。而且氧化硅又是最常见的绝缘体了吧，在上面弄石墨，然后测电性质应该是很正常的想法。
之后发现300nm那个光学特性的窗口不是特别容易。可能是Novoselov拿着布满石墨膜的氧化硅在显微镜下看啊看，觉得上面的膜颜色不同。看得眼睛疼了，想想这颜色大概是有讲究的。回头开始猜，什么厚度的氧化硅可能甄别出单层石墨（那时大概已经用原子力显微镜测过，发现石墨膜都很薄，有一些几层薄的了，于是决定去寻找单层的）。这个做实验的时候，时间很重要。所以不会去想很多别的，刚开始猜，肯定是拿石墨，氧化硅在工具书里头给的光学性质来算的，外推到单层厚度去，不会先担心单层会不会有啥特别大变化。因为不管有没有，这个外推出来的厚度，都是一个好的起始值，要是不灵，可以稍微变化，别的变化可能只是高阶项。结果正如帖子里CatOH回复 所说，运气特好，外推出来的，结果正好就是精确值。其中的原理可能他们也猜过，但是肯定是不确定的。实验都是，用了先。不灵再试别的。
其他的测量可以得到的前人帮助比较多。偶觉得就不用现场还原了。
最后再扯一段中国人在其中的贡献。
铁牛
通宝推：王二狗,家园 用透明胶并非歪门邪道，它早已是科研界常用的方法 在扫描探针显微镜领域，高定向热解石墨（HOPG）常被用于作为样品的基底，在使用之前，为了得到干净的表面，人们常用透明胶来撕下HOPG表面的数层石墨，例如这个网站中提到：
Cleaving Properties- HOPG because of its layered structure cleaves almost like mica. The usual approach is to take a piece of tape (e.g. 3M "Scotch Brand" double sided tape), press it onto the flat surface, pull it off and the tape invariably takes with is a thin layer of HOPG. This freshly cleaved surface is what is used as sample substrate material. How many cleavings per sample? This is not easy to answer, but per a 2 mm thick block of the best grades (e.g. SPI-1 or ZYA), it is reported that one can get 20-40 cleavings. We do not guarantee a fixed number of cleavings. For the lower level grades the number of cleavings per 2 mm thickness will be less, but again just how much less we can not predict with accuracy.不过，在曼大的那两位科学家之前，确实没有人想到可以用这个办法得到单层石墨烯。
家园 what's it in a name 歪门邪道只是个说法罢了。我想你理解我的意思。
我也听说你说的这件事，可是不太理解。没正经用过STM，不过我的理解是这透明胶粘的不是样品，只是样品的基底，就是放样品的那个东西。
可以用透明胶剥石墨，这是比较多实验学家和技师们知道的。但是我总觉得要是用透明胶来生产我的样品，我怎么也一下子接受不了。谁要是用透明胶来粘到我样品的正面上，我不找他拼命就不错了。在这个意义上，愿意这么去试试的人，还是有点创新的。虽然讲白了也就是瞎试试，不过如果心里记挂着单层石墨，我觉得是不太可能从透明胶法入手的。
家园 那苏联人就是在故弄玄虚了--还拿中国人开涮,NB奖给骗了 那苏联人还讥讽中国人笨
我到是觉得这GRAPHENE的实用价值的实现的关键是CVD大面积生长和与现有微电子工业的结合.这点上讲,UT AUSTIN的发现---在铜表面可以大面积生长单层的很有价值.
家园 我读过石墨烯的文章 但对石墨烯的电学性能不是特别熟，只是凭印象记得石墨烯是半金属，既然是半金属，那么，栅极的场效应对它的电导的调控就应该比不上半导体，我想，这个将会限制石墨烯在电子工业中的应用。不知石墨烯有什么办法克服这个限制？
家园 严格来讲确实是半金属。 问题石墨烯是2维的，在垂直方向电子不能随便运动，加上其能带分布不是通过掺杂形成，非常纯净，因此其栅极的场效应是非常明显的。
家园 dual-gate bi-layer graphene FET
