在中科院“百人計劃”和國家自然科學基金項目支持下，中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室低維材料摩擦學課題組在石墨烯基陰極材料場發(fā)射特性研究中取得重要進展。

    石墨烯具有極高的電導率、極快的電子傳輸速度、高硬度、高比表面積以及室溫量子霍爾效應，在電子輸運器件、電極電容器件、傳感器以及復合材料等領域中均有很好的應用前景。其中，由于石墨烯好的電導率和特殊的片狀結構，在場發(fā)射顯示器件中具有潛在的優(yōu)勢。研究人員通過噴涂技術和電泳技術制備了石墨烯薄膜。噴涂薄膜的場發(fā)射性能對溫度有明顯的依賴，隨著測試溫度的升高（室溫到623K），薄膜的場發(fā)射特性有明顯改善，開啟電場和功函數(shù)明顯降低，研究人員對此進行了解釋。

    同時，石墨烯薄膜還表現(xiàn)出了有趣的場發(fā)射滯后特性，電泳所得石墨烯薄膜經(jīng)過升壓和降壓的循環(huán)測試，發(fā)射電流密度的滯后特性變得明顯，研究人員提出了此現(xiàn)象的可能物理機制。此外，研究人員還對石墨烯/二氧化錫復合材料的場發(fā)射特性進行了研究，結果表明石墨烯能夠改善二氧化錫納米材料的場發(fā)射特性。

    相關研究結果分別發(fā)表在美國物理聯(lián)合會的Applied Physics Letters(99, 2011, 163103 和 99, 2011,173104)以及美國化學學會的ACS Applied materials & Interfaces上。