瞻觀前沿

近日，中國科學(xué)院物理研究所、國家納米科學(xué)中心等單位的科研人員通過研究三層石墨烯的菱形堆垛結(jié)構(gòu)取得了重要突破。他們發(fā)現(xiàn)，在菱形堆垛三層石墨烯中，電子和紅外聲子之間具有強相互作用，該發(fā)現(xiàn)有望應(yīng)用于光電調(diào)制器和光電芯片等領(lǐng)域。目前，相關(guān)研究成果已經(jīng)在線發(fā)表于《自然-通訊》雜志。

近年來，三層石墨烯引發(fā)了研究人員的廣泛關(guān)注。通常，三層石墨烯可呈現(xiàn)出兩種不同的堆疊幾何構(gòu)型，分別是菱形堆垛和Bernal堆垛。這兩種堆垛的三層石墨烯具有完全不一樣的對稱性和電子特性，比如中心對稱的菱形堆垛的三層石墨烯具有位移電場可調(diào)的能隙，并可展現(xiàn)出一系列Bernal堆垛三層石墨烯不具有的關(guān)聯(lián)物理效應(yīng)：莫特絕緣態(tài)、超導(dǎo)和鐵磁等。中國科學(xué)院物理研究所研究員張廣宇說。

據(jù)悉，這項研究為理解菱形堆垛的三層石墨烯中的超導(dǎo)和鐵磁等物理效應(yīng)提供了新的視角。

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

技術(shù)價值觀察

石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈的上游為石墨礦資源及生產(chǎn)設(shè)備;中游為石墨烯薄膜和石墨烯粉體制造;下游主要的應(yīng)用以新能源、涂料、大健康、節(jié)能環(huán)保、化工新材料、電子信息等六大產(chǎn)業(yè)。

我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在菱形堆垛三層石墨烯中，電子和紅外聲子之間具有強相互作用，有望應(yīng)用于光電調(diào)制器和光電芯片等領(lǐng)域。該發(fā)現(xiàn)處于石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

——中美石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域分布有所不同

當(dāng)前美國石墨烯主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、新能源、電子等領(lǐng)域，未來可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破的方向有交通、航空等領(lǐng)域。而中國主要集中在石墨烯復(fù)合功能材料領(lǐng)域，如儲能材料、涂料等。

——地方政策推動石墨烯產(chǎn)業(yè)集群化加速發(fā)展

目前，我國江蘇作為石墨烯發(fā)展先行省份，已經(jīng)形成了具有一定規(guī)模的石墨烯產(chǎn)業(yè)集群。隨著石墨烯應(yīng)用范圍的不斷擴大，我國山東、江蘇、福建、四川等行業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)都有了較為明確的發(fā)展目標(biāo)，其中福建、寧波和四川的規(guī)劃石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模到達(dá)千億級別。其他省份，如廣西、河北都將打造石墨烯產(chǎn)業(yè)集群作為未來重點發(fā)展行業(yè)進(jìn)行規(guī)劃。隨著地方政府的積極介入，未來石墨烯未來產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展有望加速。

——中國石墨烯規(guī)模有望達(dá)到千億

2015年到2018年，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展期，從2019年開始石墨烯行業(yè)進(jìn)入快速平穩(wěn)發(fā)展期，增速有所降低。根據(jù)賽迪智庫的數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)石墨烯相關(guān)領(lǐng)域市場規(guī)模達(dá)140億元。根據(jù)工信部發(fā)布的《中國制造2025重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》，石墨烯是主導(dǎo)未來高科技競爭的超級材料，廣泛應(yīng)用于電子信息、新能源、航空航天以及柔性電子等領(lǐng)域，可極大推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級換代，市場前景巨大，到2025年，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計突破千億，年均復(fù)合增長率接近50%。

中國石墨烯技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前石墨烯關(guān)鍵技術(shù)強相關(guān)的城市集群主要集中在華東和粵港澳大灣區(qū)，尤其是廣東省成為重點發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于石墨烯研發(fā)，成為潛在的石墨烯技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布粵港澳大灣區(qū)有極大的可能性成為石墨烯技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點關(guān)注廣東省廣州市天河區(qū)、廣東省深圳市福田區(qū)、福建省廈門市海滄區(qū)等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。

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