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在材料科学领域，石墨烯的许多潜在应用已被广泛开发。比如，微电子工业已经直接将它作为一种透明导电电极使用；石墨烯材料独特的电子学、化学和结构性能将对薄膜晶体管的开发产生很大影响。基于石墨烯的分子传感器的相关研究也正在逐步深入。从最初的研发阶段到最终产品的分析，石墨烯新材料研发的每个环节都需要对其进行表征。大部分材料需要对其表面以及内部的组分均匀性进行分析。除此之外，材料的电学和机械性能表征也非常重要。然而，仅仅采用一种分析技术显然不可能满足所有的测试需求，所以通常需要多种分析方法进行互补。