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刘开辉课题组长期从事量子材料制备与光学器件物理研究，擅长发展全新的方法和开发先进的技术以实现科学突破和技术创新。团队自主设计米级单晶制造装备、搭建单个量子材料单元水平的超快光谱学表征系统、开发量子材料光学器件。近年来，在二维量子材料表界面生长调控，米级单晶薄膜通用制造技术，表界面耦合物理及量子器件、光学芯片和声学芯片方向取得了系列研究进展。近年来发表SCI论文100余篇 (google引用率>17,000，h因子70)，其中包括通讯/第一作者文章：Nature (3篇)，Science(3篇), Nature Nanotechnology (7篇)，Nature Photonics (2篇)，Nature Physics，PRL(2篇), Nature Materials，Nature Chemistry，Nature Communications (9篇)，Advanced Materials (14篇)，JACS (4篇)，PNAS (2篇)和Science Bulletin (5篇)等。
新闻
新闻
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202410:
刘开辉团队荣获 “中国物理学会胡刚复物理奖”.
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- 202407: 刘开辉团队荣获“中国发明协会发明创业奖创新奖”一等奖.
- 202407: 我们系统总结了大面积二维过渡金属硫族化合物制备策略，相关综述文章“Large-Area Epitaxial Growth of Transition Metal Dichalcogenides”发表在 Chemical Reviews 2024 Link1 PDF
- 202407: 我们系统地总结了二维材料及其同质结构的外延生长方法，相关综述文章“Understanding epitaxial growth of two-dimensional materials and their homostructures”发表在 Nature Nanotechnology 2024, 19, 907 Link1 Link2 Link3 PDF
- 202407: 我们在系列菱方相二维叠层单晶制造取得进展，相关研究文章“Interfacial epitaxy of multilayer rhombohedraltransition-metal dichalcogenide single crystals”发表在 Science 2024, 385, 99 Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 PDF
- 202406: 我们在二硫化钨纳米带精确原子制造取得进展，相关研究文章“WS2 ribbon arrays with defined chirality and coherent polarity”发表在 Science 2024, 384, 1100 Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 PDF
- 202406: 我们在相干堆垛氮化硼纳米管的手性光学非线性研究中取得进展，相关研究文章“Strong chiroptical nonlinearity in coherently stacked boron nitride nanotubes”发表在 Nature Nanotechnology 2024, 19, 1299 Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 PDF1 PDF2
- 202405: 我们在制备菱面体堆垛双层单晶二硫化钨取得进展，相关研究文章“Remote epitaxy of single-crystal rhombohedral WS2 bilayers”发表在 Nature Communications 2024 Link1 PDF
- 202405: 我们在铁电菱方氮化硼单晶制备取得进展，相关研究文章“Bevel-edge epitaxy of ferroelectric rhombohedral boron nitride single crystal”发表在 Nature 2024, 629, 74 Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 PDF
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202404:
刘开辉团队荣获“日内瓦国际发明展金奖”.
- 202404: 国家重大科研装备研制项目“超高时空分辨原位多尺度量子测量系统的研制”通过验收. Link1
- 202404: 课题组“驾驭激光的利器——转角氮化硼光学晶体原创理论与材料”入选“2024中关村论坛年会重大成果”. Link1 Link2 Link3
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202403:
刘开辉教授荣获“爱思唯尔2023中国高被引学者”.
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- 202312: 我们在转角相位匹配理论及转角光学晶体中取得进展，相关研究文章“Twist Phase Matching in Two-Dimensional Materials”发表在 Physical Review Letters 2023, 131, 233801 PDF Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 Link11 Link12 Link13
- 202311: 我们在利用石墨烯防腐中取得进展，相关研究文章“Enhanced copper anticorrosion from Janus-doped bilayer graphene”发表在 Nature Communications 2023, 14, 7447 PDF Link1 Link2 Link3 Link4 Link5
- 202311: 刘开辉研究员获得2022年度“北京市科学技术一等奖”.
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202309:
刘开辉教授在CCTV新闻频道《关注·服务》介绍防晒相关知识.
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- 202307: 我们在利用电镀方法实现毫米级厚度单晶铜板制备中取得进展，相关研究文章“Production of single-crystal Cu plates by electrodeposition on high-index Cu foils”发表在 Science Bulletin 2023 PDF Link1
- 202307: 我们在制备厚层菱方氮化硼晶膜并实现高效非线性频率转换的研究中取得进展，相关研究文章“Stacking-Controlled Growth of rBN Crystalline Films with High Nonlinear Optical Conversion Efficiency up to 1%”发表在 Advanced Materials 2023 PDF Link1
- 202307: 我们在利用电镜测量转角h-BN/石墨烯中的可调带间跃迁研究中取得进展，相关研究文章“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”发表在 Physical Review Letters 2023, 131, 016201 Link1 PDF
- 202307: 我们在12英寸二维半导体晶圆批量制备研究中取得进展，相关研究文章“Modularized Batch Production of 12-inch Transition Metal Dichalcogenides by Local Element Supply”发表在 Science Bulletin 2023 Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 PDF
- 202306: 课题组王卿赫同学荣获“北京大学第三十一届‘挑战杯’五四青年科学奖特等奖”. Link1
- 202306: 刘开辉教授受邀在“北京大学物理之美系列讲座 · 第一讲”作报告. Link1 Link2
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刘老师受邀拍摄“北京大学学科之美系列视频 · 物理之美” - 202305: 国家重点研发计划“物态调控”重点专项“关联电子贝里曲率场调控与器件探索”项目启动会顺利召开. Link1
- 202302: 我们在非中心对称二维单晶金属硫族化合物的通用外延研究中取得进展，相关研究文章“Universal epitaxy of non-centrosymmetric two-dimensional single-crystal metal dichalcogenides”发表在 Nature Communications 2023 Link1 PDF
- 202301: 课题组“转角双层二维材料精准原子制造”工作（Nature Materials 2022, 21, 1263）入选“2022年度中国半导体十大研究进展”提名奖.
- 202210: 我们在连续外延单晶石墨薄膜研究中取得进展，相关研究文章“Continuous epitaxy of single-crystal graphite films by isothermal carbon diffusion through nickel”发表在 Nature Nanotechnology 2022, 17, 1258 Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 PDF
- 202209: 我们在转角双层石墨烯精准原子制造研究中取得进展，相关研究文章“Designed growth of large bilayer graphene with arbitrary twist angles”发表在 Nature Materials. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 PDF
- 202204: 刘开辉教授受邀在 Nature Nanotechnology 撰写News & Views专栏文章 "Monolayer mosaic heterostructures". PDF
- 202202: 我们在高品质二维过渡金属硫族化合物及其合金制备研究中取得进展，相关研究文章“Robust growth of two-dimensional metal dichalcogenides and their alloys by active chalcogen monomer supply”发表在 Nature Communications. Link1 Link2 Link3 PDF
- 202201: 我们发现“双耦合协同调控”新机理，并基于此制备了晶圆级单晶二硫化钨；相关研究文章"Dual-coupling-guided epitaxial growth of wafer-scale single-crystal WS2 monolayer on vicinal a-plane sapphire"发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2
- 202112: 我们的研究文章“Quantification of light-enhanced ionic transport in lead iodide perovskite thin films and its solar cell applications”作为物理学科（数理化与交叉学科集群）基础研究型论文入选“中国科协第六届优秀科技论文”. Link1 Link2
- 202108: 我们的研究文章"Complete structural characterization of single carbon nanotubes by Rayleigh scattering circular dichroism"发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2
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202108: 刘开辉教授在央视《共同关注——一问到底》介绍防晒相关知识. Link1 - 202106: 刘灿博士接受“人民日报——大美 · 中国女科学家”采访.
- 202106: 张志斌博士荣获“北京大学第二十九届‘挑战杯’五四青年科学奖特等奖”.
- 202105: 刘开辉教授应邀在“北京大学格致论坛 · 第一讲”作报告. Link1
- 202105: 我们的研究文章"Giant enhancement of optical nonlinearity in two-dimensional materials by multiphoton-excitation resonance energy transfer from quantum dots"发表在 Nature Photonics.
- 202102: 课题组“米级高指数晶面单晶铜箔库制造”工作（Nature 2020, 581, 406）入选“2020年度中国半导体十大研究进展”, “2020年度中国重大科学、技术和工程进展”.
- 202101: 刘灿博士入选2020年度“未来女科学家计划”. Link1.
- 202011: 刘开辉研究员获得2020年度“国家自然科学基金委杰出青年基金”. Link1 Link2
- 202009: 我们的研究文章"Optical fibres with embedded two-dimensional materials for ultrahigh nonlinearity" 发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2 Link3
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202009: 刘老师在央视《共同关注》介绍紫外光知识； 刘老师在央视《朝闻天下》介绍防蓝光知识。 - 202005: 我们的研究文章"Seeded growth of large single-crystal copper foils with high-index facets"发表在 Nature. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 Link11 Highlight
- 201911: 刘开辉研究员获得2019年度“北京市自然科学基金杰出青年科学基金” . Link1
- 201908: 我们的研究文章 "Graphene photonic crystal fibre with strong and tunable light–matter interaction" 发表在 Nature Photonics. Highlight Story Link1 Link2 Link3 Link4
- 201907: 我们的研究文章 "Kinetic modulation of graphene growth by fluorine through spatially confined decomposition of metal fluorides" 发表在 Nature Chemistry. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6
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201906: 光明日报对我们实验室进行直播招生宣传. 我们实验室参与北大学科第一季·物理篇拍摄. - 201905: 我们的研究文章 "Epitaxial growth of a 100-square-centimetre single-crystal hexagonal boron nitride monolayer on copper" 发表在 Nature. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 Link11 Link12
- 201904: 刘灿入选 “博士后创新人才支持计划”； 乔瑞喜入选 “北京大学博雅博士后项目支持计划”.
- 201808: 我们的研究文章 "Measurement of complex optical susceptibility for individual carbon nanotubes by elliptically polarized light excitation" 发表在 Nature Communications. Link1 Link2
- 201805: 周旭入选 “博士后创新人才支持计划”. Link1
- 201801: 刘开辉研究员被聘为Science Bulletin 副主编 .
- 201712: 刘开辉研究员获得2017年度“北京市科学技术三等奖” .
- 201712: 刘开辉研究员被评为2017“本科生科研优秀指导教师” .
- 201711: 刘开辉研究员入选2017“北京市优秀人才青年拔尖个人”. Link1 Link2
- 201711: 刘开辉研究员获得2017北京大学“黄廷芳/信和青年杰出学者奖”.
- 201711: 刘开辉团队取得第三届 “纳米之星” 创新创业大赛第一名，并获技术领先奖.
- 201707: 我们的研究文章 “Ultrafast epitaxial growth of metre-sized single-crystal graphene on industrial Cu foil” 发表在Science Bulletin. Link1 Link2 Link3 Link4
- 201704: 徐小志博士入选 “博士后创新人才支持计划”.
- 201612: 刘开辉研究员被评为2016闪耀中国“十大新锐”科技人物.
- 201608: 我们的研究文章 “Ultrafast growth of single-crystal graphene assisted by a continuous oxygen supply” 发表在 Nature Nanotechnolog 上. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5
- 201606: 刘开辉研究员作为课题组长承担 国家重大研发计划 （原973计划）.
- 201508: 刘开辉研究员被选为国家自然科学基金 “优秀青年基金”.
- 201401: 刘开辉研究员获得2014年度“国家海外高层次人才引进计划”.
研究亮点 & 新闻
研究亮点: 更多
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- 202108: 我们发现“双耦合协同调控”新机理，并基于此制备了晶圆级单晶二硫化钨；相关研究文章"Dual-coupling-guided epitaxial growth of wafer-scale single-crystal WS2 monolayer on vicinal a-plane sapphire"发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2
- 202108: 我们的研究文章"Complete structural characterization of single carbon nanotubes by Rayleigh scattering circular dichroism"发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2
- 202108: 刘开辉教授在央视《共同关注——一问到底》介绍防晒相关知识. Link1
- 202106: 张志斌博士荣获“北京大学第二十九届“挑战杯”五四青年科学奖特等奖”. 202106: 刘灿博士接受“人民日报——大美 · 中国女科学家”采访.
- 202106: 我们的研究文章"Pattern-Potential-Guided Growth of Textured Macromolecular Films on Graphene/High-Index Copper"发表在 Advanced Materials .
- 202105: 刘开辉教授应邀在《北京大学格致论坛 · 第一讲》作报告.
- 202105: 我们的研究文章"Giant enhancement of optical nonlinearity in two-dimensional materials by multiphoton-excitation resonance energy transfer from quantum dots"发表在 Nature Photonics .
- 202102: 课题组“米级高指数晶面单晶铜箔库制造”工作（Nature 2020, 581, 406）入选“2020年度中国半导体十大研究进展”, “2020年度中国重大科学、技术和工程进展”.
- 202101: 刘灿博士入选2020年度“未来女科学家计划”. Link1
- 202011: 刘开辉研究员获得2020年度“国家自然科学基金委杰出青年基金”. Link1 Link2
- 202011: 我们的研究文章"Product-Specific Active Site Motifs of Cu for Electrochemical CO2 Reduction"发表在 Chem . Link1
- 202009: 我们的研究文章"Optical fibres with embedded two-dimensional materials for ultrahigh nonlinearity"发表在 Nature Nanotechnology . Link1 Link2 Link3
- 202006: 我们的研究文章"Unveiling the Fine Structural Distortion of Atomically Thin Bi2O2Se by Third-Harmonic Generation"发表在 Advanced Materials .
- 202005: 我们的研究文章"Seeded growth of large single-crystal copper foils with high-index facets"发表在 Nature . Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 Link11 Highlight
- 202004: 我们的研究文章"Graphene-Assisted Epitaxy of Nitrogen Lattice Polarity GaN Films on Non-Polar Sapphire Substrates for Green Light Emitting Diodes"发表在 Advanced Functional Materials .
- 202003: 我们的研究文章 "Designed Growth of Large-Size 2D Single Crystals" 发表在 Advanced Materials . Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6
- 201911: 刘开辉研究员获得2019年度“北京市自然科学基金杰出青年科学基金” . Link1
- 201908: 我们的研究文章 "Graphene photonic crystal fibre with strong and tunable light–matter interaction" 发表在 Nature Photonics. Link1 Link2 Link3 Link4
- 201907: 我们的研究文章 "Kinetic modulation of graphene growth by fluorine through spatially confined decomposition of metal fluorides" 发表在 Nature Chemistry. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6
- 201905: 我们的研究文章 "Epitaxial growth of a 100-square-centimetre single-crystal hexagonal boron nitride monolayer on copper" 发表在 Nature. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 Link11 Link12
- 201904: 刘灿入选 “博士后创新人才支持计划”； 乔瑞喜入选 “北京大学博雅博士后项目支持计划”.
- 201904: 我们的研究文章 "Photoelectric conversion on Earth’s surface via widespread Fe- and Mn-mineral coatings" 发表在 PNAS. Link1 Link2 Link3
- 201903: 我们的研究文章 "Controllable Growth of Aligned Monocrystalline CsPbBr3 Microwire Arrays for Piezoelectric-Induced Dynamic Modulation of Single-Mode Lasing" 发表在 Advanced Materials.
- 201903: 我们的研究文章 "Universal Imaging of Full Strain Tensor in 2D Crystals with Third-Harmonic Generation" 发表在 Advanced Materials.
- 201901: 我们的研究文章 "Ultrafast epitaxial growth of metre-sized single-crystal graphene on industrial Cu foil" 被评为 Science Bulletin 2018 年度高影响力论文.
- 201810: 我们的研究文章 "Ultrafast Broadband Charge Collection from Clean Graphene/CH3NH3PbI3 Interface" 发表在 JACS.
- 201808: 我们的研究文章 "Measurement of complex optical susceptibility for individual carbon nanotubes by elliptically polarized light excitation" 发表在 Nature Communications. Link1
- 201808: 我们的研究文章 "Ultrafast and highly sensitive infrared photodetectors based on two-dimensional oxyselenide crystals" 发表在 Nature Communications. Link1 Link2 Link3
- 201805: 周旭入选 “博士后创新人才支持计划”.
- 201803: 刘开辉研究员获得2017年度“北京市科学技术三等奖” .
- 201803: 我们的研究文章 "Probing Phonon Dynamics in Individual Single-Walled Carbon Nanotubes" 发表在 Nano Letters. Link1
- 201803: 我们的邀请综述文章 "Interfacial engineering in graphene bandgap" 发表在 Chemical Society Reviews. Link1 COVER STORY
- 201801: 刘开辉研究员被评为2017”本科生科研优秀指导教师“ .
- 201801: 刘开辉研究员被聘为Science Bulletin 副主编 .
- 201712: 我们的研究文章"Greatly Enhanced Anticorrosion of Cu by Commensurate Graphene Coating"发表在Advanced Materials. Link1 Link2 Link3 Link4
- 201711: 刘开辉研究员入选2017“北京市优秀人才青年拔尖个人”. Link1
- 201711: 刘开辉研究员获得2017北京大学“黄廷芳/信和青年杰出学者奖” .
- 201711: 我们的研究文章"Robust Stacking-Independent Ultrafast Charge Transfer in MoS2/WS2 Bilayers"发表在 ACS NANO. Link1
- 201711: 我们的研究文章"Monitoring Local Strain Vector in Atomic-Layered MoSe2 by Second-Harmonic Generation"发表在Nano Letters.
- 201707: 我们的研究文章"Ultrafast epitaxial growth of metre-sized single-crystal graphene on industrial Cu foil"发表在Science Bulletin. Link1 Link2 Link3 Link4 Link5 Link6 Link7 Link8 Link9 Link10 Link11 Link12
- 201706: 我们的研究文章"Carbon Nanotubes as an Ultrafast Emitter with a Narrow Energy Spread at Optical Frequency"发表在Advanced Materials. Link1 Link2
- 201706: 我们的研究文章"Real-Time Observation of Carbon Nanotube Etching Process Using Polarized Optical Microscope"发表在Advanced Materials.
- 201705: 我们的邀请综述文章"The Way towards Ultrafast Growth of Single-Crystal Graphene on Copper"发表在Advanced Science. Link1
- 201705: 我们的研究文章"Superlubricity between MoS2 Monolayers"发表在Advanced Materials. Link1 Link2
- 201704: 我们的研究文章"Interlayer-State-Coupling Dependent Ultrafast Charge Transfer in MoS2/WS2 Bilayers"发表在 Advanced Science. Link1
- 201704: 徐小志入选 “博士后创新人才支持计划”.
- 201702: 我们的邀请综述文章"Interfacial Engineering of Van der Waals Coupled 2D Layered Materials"发表在 Advanced Materials Interfaces.
- 201702: 我们的研究文章"High‐Mobility Multilayered MoS2 Flakes with Low Contact Resistance Grown by Chemical Vapor Deposition"发表在Advanced Materials.
- 201701: 我们的研究文章"Sub-10 nm Nanopattern Architecture for 2D Material Field-Effect Transistors"发表在Nano Letters.
- 201701: 刘开辉研究员被评为2016闪耀中国“十大新锐” 科技人物.
2021年
2020年
2019年
2018年
2017年
2016年
- 201608: 我们的研究文章"Ultrafast growth of single-crystal graphene assisted by a continuous oxygen supply" 发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2 Link3 Link4
- 201608: 我们的研究文章"Far-field nanoscale infrared spectroscopy of vibrational fingerprints of molecules with graphene plasmons"发表在Nature Communications. Link1
- 201608: 我们的研究文章"High-Resolution Tracking Asymmetric Lithium Insertion and Extraction and Local Structure Ordering in SnS2"发表在Nano Letters.
- 201606: 刘开辉研究员作为课题组长承担 国家重大研发计划 (原973计划).
- 201605: 我们的邀请综述文章"Structure–property relations in individual carbon nanotubes"发表在Journal of the Optical Society of America B.
- 201603: 我们的研究文章"Tuning the photo-response in monolayer MoS2 by plasmonic nano-antenna"发表在Scientific Reports.
- 201603: 我们的研究文章"Ultrafast Nonlinear Photoresponse of Single-Wall Carbon Nanotubes: A Broadband Degenerate Investigation"发表在Nanoscale.
- 201601: 我们的研究文章"Optical Anisotropy of Black Phosphorus in the Visible Regime"发表在 JACS.
- 201601: 我们的研究文章"High-Throughput Determination of Statistical Structure Information for Horizontal Carbon Nanotube Arrays by Optical Imaging"发表在 Advanced Materials. Link1
- 201601: 我们的研究文章"Observation of Strong Interlayer Coupling in MoS2/WS2 Heterostructures" 发表在 Advanced Materials.
2015年
- 201510: 我们的研究文章"BN-Enabled Epitaxy of Pb1–xSnxSe Nanoplates on SiO2/Si for High-Performance Mid-Infrared Detection"发表在Small.
- 201509: 我们的研究文章"Atomic-Scale Probing of the Dynamics of Sodium Transport and Intercalation-Induced Phase Transformations in MoS2"发表在ACS Nano.
- 201509: 我们的研究文章 “Surface-Facet-Dependent Phonon Deformation Potential in Individual Strained Topological Insulator Bi2Se3 Nanoribbons” 发表在 ACS Nano.
- 201508: 我们的研究文章 “Photovoltaic Effect and Evidence of Carrier Multiplication in Graphene Vertical Homojunctions with Asymmetrical Metal Contacts” 发表在 ACS Nano.
- 201508: 刘老师被选为“优秀青年”.
- 201506: 我们的研究文章"Strong Second-Harmonic Generation in Atomic Layered GaSe"发表在JACS. Link1
- 201506: 我们的研究文章"Single-Crystal Atomic-Layered Molybdenum Disulfide Nanobelts with High Surface Activity"发表在ACS Nano.
2014年
- 201411: 我们的研究文章 “Three-Dimensional Spirals of Atomic Layered MoS2” 发表在 Nano Letters. Link1
- 201410: 我们的研究文章 “Van der Waals-coupled electronic states in incommensurate double-walled carbon nanotubes” 发表在Nature Physics. Link1 Link2
- 201409: 我们的研究文章 “Evolution of interlayer coupling in twisted molybdenum disulfide bilayers” 发表在Nature Communications.
- 201405: 我们的研究文章 “Systematic determination of absolute absorption cross-section of individual carbon nanotubes” 发表在PNAS.
- 201403: 我们的课题组成立啦!
- 201401: 刘开辉研究员获得2014年度“国家海外高层次人才引进计划”.
2014年之前
- 201311: 刘老师的研究文章 “High-throughput optical imaging and spectroscopy of individual carbon nanotubes in devices” 发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2 Link3
- 201301: 刘老师的研究文章 “Quantum-coupled radial-breathing oscillations in double-walled carbon nanotubes” 发表在 Nature Communications.
- 201205: 刘老师的研究文章 “An atlas of carbon nanotube optical transitions” 发表在 Nature Nanotechnology. Link1 Link2
- 200901: 刘老师的研究文章 "Chirality-Dependent Transport Properties of Double-Walled Nanotubes Measured in Situ on Their Field-Effect Transistors" 发表在 JACS. Link1 Link2