中文摘要：

石墨烯是由单一碳原子层构成的二维晶体，具有比硅高得多的载流子迁移率，是验证量子效应和纳米电路的理想材料。现在，"由碳原子所构成的具有几个原子层的二维晶体"也被称为石墨烯。这种石墨烯在应用上具有极大的潜力，可用作场发射材料，用于超级电容器、燃料电池、高效催化剂、电化学器件等诸多领域。本项目采用直流氢电弧放电法制备含有数个原子层的石墨烯，寻找石墨烯的最佳生长条件，探索石墨烯的生长机理，开发石墨烯的大量制备技术。研究石墨烯碳原子层层数与生长条件的关系，观察石墨烯边缘处的原子结构，获取局域电子态信息，制备Si-SiC-Graphene纳米结构，研究其场发射性能。研究石墨烯的电阻、磁电阻、霍尔系数等与温度、磁场的变化关系，揭示石墨烯的形貌、结构与电磁输运性质之间的规律，探索石墨烯的电磁输运机制。本项目的研究结果不仅对石墨烯的生长机理、电学性质的理解有重要意义，也对石墨烯的应用研发奠定可靠基础。

结论摘要：

石墨烯是由单一碳原子层构成的二维晶体，具有比硅高得多的载流子迁移率，是验证量子效应和纳米电路的理想材料。现在，"由碳原子所构成的具有几个原子层的二维晶体"也被称为石墨烯。这种石墨烯在应用上具有极大的潜力，可用作场发射材料，用于超级电容器、燃料电池、高效催化剂、电化学器件等诸多领域。 本项目采用直流氢电弧放电法制备了含有数个原子层的石墨烯，研究了石墨烯碳原子层层数与生长条件的关系，探索了石墨烯的生长机理，寻找到石墨烯的最佳生长条件，开发出石墨烯的大量制备技术。通过对Si-Graphene复合结构进行高温热处理获得了Si-SiC-Graphene复合材料，研究了其场发射性能。研究了石墨烯的电阻、磁电阻与温度、磁场的变化关系，初步探索了石墨烯的电磁输运机制。 本项目的研究结果不仅对石墨烯的生长机理、电学性质的理解有重要意义，也对石墨烯的应用研发奠定了基础。