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石墨烯表征技術 版權信息
- ISBN：9787562864134
- 條形碼：9787562864134 ; 978-7-5628-6413-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
石墨烯表征技術 本書特色
石墨烯是碳的同素異形體大家族的又一個傳奇，也是當今橫跨學術界和產業界的超級明星，幾乎到了家喻戶曉、婦孺皆知的程度。當然，石墨烯是當之無愧的。作為由單層碳原子構成的蜂窩狀二維原子晶體材料，石墨烯擁有無與倫比的特性。理論上講，它是導電性和導熱性較好的材料，也是理想的輕質高強材料。正因如此，一經問世便吸引了全球范圍的關注。石墨烯有可能創造一個全新的產業，石墨烯產業將成為未來全球高科技產業競爭的高地，這一點已經成為國內外學術界和產業界的共識。 從2004年至今，已經有了近十六年的歷史沉淀。無論是石墨烯的基礎研究，還是石墨烯材料的產業化實踐，人們都有了更多的一手材料，更有可能對石墨烯材料有一個全方位套叢書出的、科學的、理性的認識。總結歷史，是為了更好地走向未來。對于新興的石墨烯產業來說，戰略前沿新材料——石墨烯出版工程的出版意義也是不言而喻的。事實上，國內外已經出版了數十部石墨烯相關書籍，其中不乏經典性著作。本叢書的定位有所不同，希望能夠全面總結石墨烯相關的知識積累，反映石墨烯領域的國內外前沿研究進展，展示石墨烯新材料的產業化現狀與發展前景，尤其希望能夠充分體現國人對石墨烯領域的貢獻。 本叢書共包括22分冊，執筆作者20余位，都是石墨烯領域的重量級學者、專家，因此可以從源頭上保障叢書的專業性和科學性。叢書分五大部分，囊括了從石墨烯的基本性質和表征技術，到石墨烯材料的制備方法及其在不同領域的應用，以及石墨烯產品的計量檢測標準等全方位的知識總結。同時，兩份產業研究報告詳細闡述了世界各國的石墨烯產業發展現狀和未來發展趨勢。除此之外，叢書還為廣大石墨烯迷們提供了一份科普讀物《有問必答：石墨烯的魅力》，針對廣泛征集到的石墨烯相關問題答疑解惑，去偽求真。 本叢書的內容涵蓋石墨烯新材料的方方面面，每個分冊也相對獨立，具有很強的系統性、知識性、專業性和即時性，凝聚著各位作者的研究心得、智慧和心血，供不同需求的廣大讀者參考使用。希望叢書的出版對中國的石墨烯研究和中國石墨烯產業的健康發展有所助益。 1. “戰略前沿新材料——石墨烯出版工程” “十三五”國家重點出版物出版規劃項目/國家出版基金叢書由石墨烯的基本性質與表征技術、石墨烯的制備技術和計量標準、石墨烯的分類應用、石墨烯的發展現狀報告、石墨烯科普知識等五大部分共22分冊構成，本書為第02分冊。 2. 叢書由我國石墨烯研究領域的主要開拓者及我國石墨烯發展的重要推動者、北京大學教授、北京石墨烯研究院創院院長劉忠范院士親自策劃并擔任總主編。 3.全書采用80克雅質紙，彩色印刷，清晰直觀地展現了石墨烯的結構、模擬及表征結果。
石墨烯表征技術 內容簡介
本書總結了石墨烯結構與物性的常用表征技術，從表征技術的基本原理和基本方法出發，對石墨烯的晶格、層數、摻雜、缺陷、表面官能團等結構特征，以及石墨烯的電子能帶、載流子輸運、力學行為、熱傳輸等物理性質的常用表征手段進行了詳細介紹，并結合當前新的文獻報道給出了實例分析。全書共十一章。1章簡要概述了石墨烯的結構和性質，為后續章節詳細展開討論奠定基礎。第2章和第3章分別介紹了常用的顯微學和光譜學表征技術。第4章介紹了石墨烯增強拉曼光譜。第5章介紹了石墨烯的晶格和電子結構表征技術。第6~8章分別介紹了石墨烯的電學性質、熱學性質、力學性質及其對應的表征技術。第9章重點介紹了粉體石墨烯的物理化學性能表征技術。第十章對前面章節未討論到的部分性質進行了補充介紹。第十一章對全書進行了總結與展望。
石墨烯表征技術 目錄
1章 石墨烯的結構和性質簡介
１．１ 石墨烯的發現
１．２ 石墨烯的結構
１．３ 石墨烯的制備方法
１．３．１ 機械剝離法
１．３．２ 液相剝離法
１．３．３ 氧化還原法
１．３．４ 化學氣相沉積法
１．３．５ 碳化硅表面外延生長法
１．３．６ 有機合成法
１．４ 石墨烯的性質
１．４．１ 石墨烯的電學性質
１．４．２ 石墨烯的光學性質
１．４．３ 石墨烯的力學性質
１．４．４ 石墨烯的熱學性質
１．４．５ 石墨烯的其他性質
１．５ 本章小結
第2章 石墨烯結構的顯微學表征
２．１ 光學顯微術
２．１．１ 石墨烯層數的光學襯度法表征
２．１．２ 石墨烯晶界的光學成像
２．１．３ 其他光學表征模式
２．２ 掃描電子顯微術
２．２．１ 掃描電子顯微術的基本原理
２．２．２ 平面石墨烯的表征
２．２．３ 三維石墨烯的表征
２．３ 透射電子顯微術
２．３．１ 透射電子顯微術表征石墨烯的基本方法及原理
２．３．２ 石墨烯層數的判定
２．３．３ 石墨烯堆垛結構的表征
２．３．４ 石墨烯缺陷結構的表征
２．３．５ 石墨烯邊界結構的表征
２．４ 光發射電子顯微鏡／低能電子顯微鏡技術
２．４．１ 光發射電子顯微鏡與低能電子顯微鏡簡介
２．４．２ 利用PEEM/LEEM技術原位表征石墨烯的生長
２．５ 原子力顯微術
２．５．１ 原子力顯微術的基本原理
２．５．２ 石墨烯的形貌與厚度表征
２．５．３ 石墨烯的原子結構表征
２．６ 掃描隧道顯微術
２．６．１ 掃描隧道顯微術的基本原理
２．６．２ 不同基底上的石墨烯表征
２．６．３ 多層石墨烯的原子堆垛
２．６．４ 石墨烯表面的分子組裝
２．６．５ 石墨烯的摻雜態
２．７ 本章小結
參考文獻
第2章 石墨烯的光譜學表征
３．１ 石墨烯的拉曼光譜表征
３．１．１ 拉曼光譜簡介
３．１．２ 石墨烯的聲子振動特征
３．１．３ 石墨烯層數、邊緣及缺陷態的拉曼光譜分析
３．１．４ 石墨烯摻雜效應的拉曼光譜研究
３．１．５ 溫度和應力等對石墨烯拉曼光譜的影響
３．１．６ 石墨烯堆垛和層間相互作用的拉曼光譜表征
３．１．７ 氧化石墨烯和功能化石墨烯的拉曼光譜
３．２ 石墨烯的紫外可見吸收光譜表征
３．３ 石墨烯的紅外吸收光譜表征
３．４ 石墨烯的熒光光譜表征
３．４．１ 氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的熒光效應及應用
３．４．２ 氧化石墨烯的熒光猝滅效應及應用
３．５ 石墨烯的動態光散射
３．６ 本章小結
參考文獻
第4章 石墨烯增強拉曼光譜
４．１ 石墨烯增強拉曼散射的實現
４．１．１ 石墨烯的熒光猝滅效應
４．１．２ 石墨烯增強拉曼散射的發現
４．１．３ 石墨烯增強拉曼散射的實驗方法
４．２ 石墨烯增強拉曼散射的機理
４．２．１ 首層效應與層數依賴性
４．２．２ 分子取向依賴性
４．２．３ 分子類型選擇性
４．２．４ GERS電荷轉移機制
４．２．５ 費米能級調制
４．２．６ 雙表面增強拉曼散射效應
４．３ 石墨烯／金屬復合基底的拉曼散射增強
４．３．１ 石墨烯基拉曼增強基底的制備
４．３．２ 石墨烯基拉曼增強基底的特征及作用
４．４ 石墨烯增強拉曼散射的應用
４．４．１ 柔性石墨烯／金屬復合拉曼增強基底
４．４．２ 石墨烯增強拉曼散射的定量分析
４．４．３ G-SERS用于檢測表面等離激元誘導的化學反應
４．５ 二維材料的增強拉曼散射效應
４．５．１ 各向同性二維材料的增強拉曼散射效應
４．５．２ 各向異性二維材料的增強拉曼散射效應
４．５．３ 二維材料范德瓦耳斯異質結的增強拉曼散射效應
４．５．４ 石墨烯衍生物的增強拉曼散射效應
４．６ 本章小結
參考文獻
第5章 石墨烯的晶格與電子結構表征
５．１ 低能透射電子顯微學
５．１．１ 低能透射電子顯微鏡及其成像
５．１．２ 透射電子顯微鏡中的電子衍射
５．１．３ 透射電子顯微鏡的電子能量損失譜學
５．１．４ 石墨烯的低能透射電子顯微學成像與衍射
５．１．５ 石墨烯的電子能量損失譜學
５．２ 掃描隧道譜
５．２．１ 掃描隧道譜簡介
５．２．２ 本征石墨烯的掃描隧道譜表征
５．２．３ 石墨烯邊緣態的掃描隧道譜表征
５．３ 角分辨光電子能譜
５．３．１ 角分辨光電子能譜簡介
５．３．２ 石墨烯的角分辨光電子能譜表征
５．４ 本章小結
參考文獻
第6章 石墨烯的電學性質測量
６．１ 石墨烯的電學性質
６．１．１ 石墨烯的能帶結構
６．１．２ 石墨烯的輸運性質
６．２ 石墨烯導電性能的測量
６．２．１ 石墨烯導電性能測量的基本方法和原理
６．２．２ 石墨烯導電性能測量的實例
６．３ 石墨烯載流子遷移率的測量
６．３．１ 石墨烯場效應遷移率的測量
６．３．２ 石墨烯霍爾遷移率的測量
６．４ 石墨烯的新奇電學性質的發現與測量
６．５ 本章小結
參考文獻
第7章 石墨烯的熱學性質測量
７．１ 石墨烯中聲子散射與導熱機理
７．２ 石墨烯熱學性質的理論模擬
７．３ 石墨烯熱學性質的實驗測量
７．３．１ 石墨烯的熱膨脹系數及其測量方法
７．３．２ 石墨烯的接觸熱阻及其測量方法
７．３．３ 石墨烯的熱導率及其測量方法
７．４ 石墨烯薄膜材料的熱導率研究
７．４．１ 單層石墨烯的熱導率研究
７．４．２ 少層石墨烯的熱導率研究
７．５ 石墨烯宏觀材料的熱導率研究
７．５．１ 石墨烯宏觀材料的面內熱導率研究
７．５．２ 石墨烯宏觀材料的豎直熱導率研究
７．６ 本章小結
參考文獻
第8章 石墨烯的力學性質表征
８．１ 石墨烯力學性質的理論分析
８．２ 石墨烯主要力學性質的實驗表征
８．２．１ 原子力顯微鏡納米壓痕法
８．２．２ 拉曼光譜法
８．２．３ 微橋法
８．３ 石墨烯的其他力學性質
８．３．１ 剪切性能
８．３．２ 彎曲性能
８．３．３ 摩擦性能
８．４ 缺陷對石墨烯力學性質的影響
８．４．１ 石墨烯中缺陷類型
８．４．２ 石墨烯的裂紋失效機制
８．５ 三維石墨烯的力學性質
８．５．１ 三維石墨烯的超彈性
８．５．２ 三維石墨烯的超強力學
８．６ 石墨烯基納米復合材料的力學性質
８．６．１ 石墨烯基納米復合材料的力學表征方法
８．６．２ 石墨烯尺寸對納米復合材料力學性質的影響
８．６．３ 石墨烯取向對納米復合材料力學性質的影響
８．７ 本章小結
參考文獻
第9章 粉體石墨烯的物理化學性能表征
９．１ 元素分析
９．１．１ 基于氣相色譜的元素分析法
９．１．２ 電感耦合等離子體原子發射光譜法
９．１．３ 犡射線光電子能譜法
９．２ 晶體結構及層間距的表征
９．２．１ X射線衍射技術
９．２．２ 氧化還原對粉體石墨烯晶體結構的影響
９．２．３ 石墨烯表面化學改性對層間距的影響
９．３ 比表面積測定
９．３．１ BET法簡介
９．３．２ 多孔石墨烯微觀孔結構分析
９．４ 熱穩定性分析
９．４．１ 熱重分析法簡介
９．４．２ 粉體石墨烯的熱穩定性研究
９．４．３ 聚合物表面接枝改性對粉體石墨烯熱力學的影響
９．５ 在溶劑中的分散性能表征
９．５．１ Zeta電位的表征方法
９．５．２ 表（界）面張力
９．６ 本章小結
參考文獻
10章 石墨烯其他物性的表征
１０．１ 石墨烯的非線性光學性質表征
１０．１．１ 非線性光學性質及表征
１０．１．２ 石墨烯的可飽和吸收及表征
１０．１．３ 石墨烯的非線性折射率及表征
１０．２ 石墨烯的表面等離激元效應及表征
１０．２．１ 石墨烯的表面等離激元效應
１０．２．２ 石墨烯的表面等離激元表征
１０．３ 石墨烯的磁學性質表征
１０．３．１ 摻雜及含缺陷石墨烯的磁性及表征
１０．３．２ 石墨烯基異質結的磁性及表征
１０．３．３ 扭轉雙層石墨烯的磁性及表征
１０．４ 石墨烯的電化學表征
１０．４．１ 石墨烯電極構筑
１０．４．２ 電化學測試體系
１０．４．３ 石墨烯的雙電層電容及表征
１０．４．４ 石墨烯的電荷轉移性質及表征
１０．５ 石墨烯的滲透性表征
１０．５．１ 本征石墨烯的滲透性表征
１０．５．２ 多孔石墨烯的滲透性表征
１０．５．３ 氧化石墨烯的滲透性表征
１０．６ 本章小結
參考文獻
11章 總結與展望
索引
１．１ 石墨烯的發現
１．２ 石墨烯的結構
１．３ 石墨烯的制備方法
１．３．１ 機械剝離法
１．３．２ 液相剝離法
１．３．３ 氧化還原法
１．３．４ 化學氣相沉積法
１．３．５ 碳化硅表面外延生長法
１．３．６ 有機合成法
１．４ 石墨烯的性質
１．４．１ 石墨烯的電學性質
１．４．２ 石墨烯的光學性質
１．４．３ 石墨烯的力學性質
１．４．４ 石墨烯的熱學性質
１．４．５ 石墨烯的其他性質
１．５ 本章小結
第2章 石墨烯結構的顯微學表征
２．１ 光學顯微術
２．１．１ 石墨烯層數的光學襯度法表征
２．１．２ 石墨烯晶界的光學成像
２．１．３ 其他光學表征模式
２．２ 掃描電子顯微術
２．２．１ 掃描電子顯微術的基本原理
２．２．２ 平面石墨烯的表征
２．２．３ 三維石墨烯的表征
２．３ 透射電子顯微術
２．３．１ 透射電子顯微術表征石墨烯的基本方法及原理
２．３．２ 石墨烯層數的判定
２．３．３ 石墨烯堆垛結構的表征
２．３．４ 石墨烯缺陷結構的表征
２．３．５ 石墨烯邊界結構的表征
２．４ 光發射電子顯微鏡／低能電子顯微鏡技術
２．４．１ 光發射電子顯微鏡與低能電子顯微鏡簡介
２．４．２ 利用PEEM/LEEM技術原位表征石墨烯的生長
２．５ 原子力顯微術
２．５．１ 原子力顯微術的基本原理
２．５．２ 石墨烯的形貌與厚度表征
２．５．３ 石墨烯的原子結構表征
２．６ 掃描隧道顯微術
２．６．１ 掃描隧道顯微術的基本原理
２．６．２ 不同基底上的石墨烯表征
２．６．３ 多層石墨烯的原子堆垛
２．６．４ 石墨烯表面的分子組裝
２．６．５ 石墨烯的摻雜態
２．７ 本章小結
參考文獻
第2章 石墨烯的光譜學表征
３．１ 石墨烯的拉曼光譜表征
３．１．１ 拉曼光譜簡介
３．１．２ 石墨烯的聲子振動特征
３．１．３ 石墨烯層數、邊緣及缺陷態的拉曼光譜分析
３．１．４ 石墨烯摻雜效應的拉曼光譜研究
３．１．５ 溫度和應力等對石墨烯拉曼光譜的影響
３．１．６ 石墨烯堆垛和層間相互作用的拉曼光譜表征
３．１．７ 氧化石墨烯和功能化石墨烯的拉曼光譜
３．２ 石墨烯的紫外可見吸收光譜表征
３．３ 石墨烯的紅外吸收光譜表征
３．４ 石墨烯的熒光光譜表征
３．４．１ 氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的熒光效應及應用
３．４．２ 氧化石墨烯的熒光猝滅效應及應用
３．５ 石墨烯的動態光散射
３．６ 本章小結
參考文獻
第4章 石墨烯增強拉曼光譜
４．１ 石墨烯增強拉曼散射的實現
４．１．１ 石墨烯的熒光猝滅效應
４．１．２ 石墨烯增強拉曼散射的發現
４．１．３ 石墨烯增強拉曼散射的實驗方法
４．２ 石墨烯增強拉曼散射的機理
４．２．１ 首層效應與層數依賴性
４．２．２ 分子取向依賴性
４．２．３ 分子類型選擇性
４．２．４ GERS電荷轉移機制
４．２．５ 費米能級調制
４．２．６ 雙表面增強拉曼散射效應
４．３ 石墨烯／金屬復合基底的拉曼散射增強
４．３．１ 石墨烯基拉曼增強基底的制備
４．３．２ 石墨烯基拉曼增強基底的特征及作用
４．４ 石墨烯增強拉曼散射的應用
４．４．１ 柔性石墨烯／金屬復合拉曼增強基底
４．４．２ 石墨烯增強拉曼散射的定量分析
４．４．３ G-SERS用于檢測表面等離激元誘導的化學反應
４．５ 二維材料的增強拉曼散射效應
４．５．１ 各向同性二維材料的增強拉曼散射效應
４．５．２ 各向異性二維材料的增強拉曼散射效應
４．５．３ 二維材料范德瓦耳斯異質結的增強拉曼散射效應
４．５．４ 石墨烯衍生物的增強拉曼散射效應
４．６ 本章小結
參考文獻
第5章 石墨烯的晶格與電子結構表征
５．１ 低能透射電子顯微學
５．１．１ 低能透射電子顯微鏡及其成像
５．１．２ 透射電子顯微鏡中的電子衍射
５．１．３ 透射電子顯微鏡的電子能量損失譜學
５．１．４ 石墨烯的低能透射電子顯微學成像與衍射
５．１．５ 石墨烯的電子能量損失譜學
５．２ 掃描隧道譜
５．２．１ 掃描隧道譜簡介
５．２．２ 本征石墨烯的掃描隧道譜表征
５．２．３ 石墨烯邊緣態的掃描隧道譜表征
５．３ 角分辨光電子能譜
５．３．１ 角分辨光電子能譜簡介
５．３．２ 石墨烯的角分辨光電子能譜表征
５．４ 本章小結
參考文獻
第6章 石墨烯的電學性質測量
６．１ 石墨烯的電學性質
６．１．１ 石墨烯的能帶結構
６．１．２ 石墨烯的輸運性質
６．２ 石墨烯導電性能的測量
６．２．１ 石墨烯導電性能測量的基本方法和原理
６．２．２ 石墨烯導電性能測量的實例
６．３ 石墨烯載流子遷移率的測量
６．３．１ 石墨烯場效應遷移率的測量
６．３．２ 石墨烯霍爾遷移率的測量
６．４ 石墨烯的新奇電學性質的發現與測量
６．５ 本章小結
參考文獻
第7章 石墨烯的熱學性質測量
７．１ 石墨烯中聲子散射與導熱機理
７．２ 石墨烯熱學性質的理論模擬
７．３ 石墨烯熱學性質的實驗測量
７．３．１ 石墨烯的熱膨脹系數及其測量方法
７．３．２ 石墨烯的接觸熱阻及其測量方法
７．３．３ 石墨烯的熱導率及其測量方法
７．４ 石墨烯薄膜材料的熱導率研究
７．４．１ 單層石墨烯的熱導率研究
７．４．２ 少層石墨烯的熱導率研究
７．５ 石墨烯宏觀材料的熱導率研究
７．５．１ 石墨烯宏觀材料的面內熱導率研究
７．５．２ 石墨烯宏觀材料的豎直熱導率研究
７．６ 本章小結
參考文獻
第8章 石墨烯的力學性質表征
８．１ 石墨烯力學性質的理論分析
８．２ 石墨烯主要力學性質的實驗表征
８．２．１ 原子力顯微鏡納米壓痕法
８．２．２ 拉曼光譜法
８．２．３ 微橋法
８．３ 石墨烯的其他力學性質
８．３．１ 剪切性能
８．３．２ 彎曲性能
８．３．３ 摩擦性能
８．４ 缺陷對石墨烯力學性質的影響
８．４．１ 石墨烯中缺陷類型
８．４．２ 石墨烯的裂紋失效機制
８．５ 三維石墨烯的力學性質
８．５．１ 三維石墨烯的超彈性
８．５．２ 三維石墨烯的超強力學
８．６ 石墨烯基納米復合材料的力學性質
８．６．１ 石墨烯基納米復合材料的力學表征方法
８．６．２ 石墨烯尺寸對納米復合材料力學性質的影響
８．６．３ 石墨烯取向對納米復合材料力學性質的影響
８．７ 本章小結
參考文獻
第9章 粉體石墨烯的物理化學性能表征
９．１ 元素分析
９．１．１ 基于氣相色譜的元素分析法
９．１．２ 電感耦合等離子體原子發射光譜法
９．１．３ 犡射線光電子能譜法
９．２ 晶體結構及層間距的表征
９．２．１ X射線衍射技術
９．２．２ 氧化還原對粉體石墨烯晶體結構的影響
９．２．３ 石墨烯表面化學改性對層間距的影響
９．３ 比表面積測定
９．３．１ BET法簡介
９．３．２ 多孔石墨烯微觀孔結構分析
９．４ 熱穩定性分析
９．４．１ 熱重分析法簡介
９．４．２ 粉體石墨烯的熱穩定性研究
９．４．３ 聚合物表面接枝改性對粉體石墨烯熱力學的影響
９．５ 在溶劑中的分散性能表征
９．５．１ Zeta電位的表征方法
９．５．２ 表（界）面張力
９．６ 本章小結
參考文獻
10章 石墨烯其他物性的表征
１０．１ 石墨烯的非線性光學性質表征
１０．１．１ 非線性光學性質及表征
１０．１．２ 石墨烯的可飽和吸收及表征
１０．１．３ 石墨烯的非線性折射率及表征
１０．２ 石墨烯的表面等離激元效應及表征
１０．２．１ 石墨烯的表面等離激元效應
１０．２．２ 石墨烯的表面等離激元表征
１０．３ 石墨烯的磁學性質表征
１０．３．１ 摻雜及含缺陷石墨烯的磁性及表征
１０．３．２ 石墨烯基異質結的磁性及表征
１０．３．３ 扭轉雙層石墨烯的磁性及表征
１０．４ 石墨烯的電化學表征
１０．４．１ 石墨烯電極構筑
１０．４．２ 電化學測試體系
１０．４．３ 石墨烯的雙電層電容及表征
１０．４．４ 石墨烯的電荷轉移性質及表征
１０．５ 石墨烯的滲透性表征
１０．５．１ 本征石墨烯的滲透性表征
１０．５．２ 多孔石墨烯的滲透性表征
１０．５．３ 氧化石墨烯的滲透性表征
１０．６ 本章小結
參考文獻
11章 總結與展望
索引
展開全部
石墨烯表征技術 作者簡介
張錦，物理化學家，中國科學院院士，北京大學化學與分子工程學院教授、博士生導師。致力于碳納米碳材料的控制制備及其拉曼光譜學研究，長期在納米碳材料的物理化學領域開展研究工作，堅持探索碳納米管等納米碳材料的結構控制生長規律，發展納米材料結構與物性的譜學表征方法，通過催化劑的設計，突破了碳納米管結構控制與高效生長的難題，推動了中國納米碳材料基礎研究的進步。
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