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制造出直径0.4 纳米的碳纳米管。该成果被中国科学院、中国工程院院士投票评选为2000年世界十大科技进展之一；保持着世界最小（直径0.3 纳米）碳纳米管世界纪录；发现了一维新型碳纳米材料—碳纳米线（Carbon-chain@CNT）；首次研究了二维晶体—花瓣状石墨烯片（多层石墨烯）；发明了以铁为触媒，用氢－氩电弧放电大量生产高纯度、高结晶性单壁碳纳米管方法；开发了利用氢电弧放电法大量制备高结晶性少层石墨烯技术。申请国际专利3项、日本专利10项（已授权4项），中国专利10项(已授权5项)，获日本真空协会真空技术奖1项。在«自然 (Nature)»、«物理评论快报 (Phys. Rev. Lett.)» 等著名杂志上发表论文100余篇，其中被SCI收录77篇，他引2000余次。
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