普渡大学（Purdue University）的用户携手纳米材料中心电子及磁性材料与器件团体（CNM Electronic & Magnetic Materials & Devices Group）的工作人员，研究了化学气相沉积法（CVD：Chemical Vapour Deposition）培育石墨烯，他们是在多晶铜箔上培育，这是首次在原子尺度进行研究。超高真空扫描隧道显微镜（UHV – STM：ultrahigh vacuum scanning tunneling microscopy）的观察结果用于纳米材料中心（CNM），有助于指导优化合成无缺陷的石墨烯。

　　这项研究的重点是探讨薄膜质量和相对取向在不同区域石墨烯的情况，使用的超高真空扫描隧道显微镜设施是在纳米材料中心。最近的论文也讨论了所产生的影响，域边界效应（domain boundary effects）会影响传输特性。

　　这项工作继承了以前所做的研究，纳米材料中心研究过石墨烯在单晶铜（111）上的情形。类似于单晶的工作，它表明，域边界（domain boundaries）会显著影响石墨烯薄片的载流子迁移率（carrier mobility）。从技术上看，合成优质石墨烯，用于大尺度整合，是这种材料体系的一个主要挑战。基本的扫描穿隧显微镜实验是在原子尺度进行，可以研究的一些缺陷，就见于这样培育的薄膜。

　　对石墨烯的浓厚兴趣，激励扩大生产高品质石墨烯和石墨烯设备。由于大尺度石墨烯薄膜的合成，到目前为止通常都是多晶的，所以，重要的是表征和控制晶界（grain boundaries），一般认为，这会降低石墨烯的质量。在这里，我们研究单晶石墨烯晶粒，合成时采用环境化学气相沉积，在多晶铜上进行，表明个别晶界在聚结的晶粒之间，如何影响石墨烯的电子特性。石墨烯晶粒表明，没有明确的外延关系关联到铜基质，可以穿越铜晶界。这些晶粒的边缘，被发现显著地平行于锯齿方向（zigzag directions）。我们表明，晶界表现出一种重要的拉曼“D”高峰（Raman ‘D’ peak），会阻碍电力传输，诱发突出的弱定位象征（weak localization indicative），这都属于石墨烯的谷间散射（intervalley）。最后，我们展示了一种方法，使用预制模式培育晶粒（pre-patterned growth seeds），控制石墨烯晶核形成，这就开辟了一条途径，可以升级制造无晶界的单晶石墨烯设备。

　　研究人员也有来自休斯敦大学（University of Houston, , Carl Zeiss SMT），得克萨斯州立大学（Texas State University），卡尔蔡司SMT股份公司（Carl Zeiss SMT）和功能纳米材料中心（Center for Functional Nanomaterials）的，他们都参与了这项研究，这项研究已经被特别报道，用作《自然材料》（Nature Materials）的封面图片。