衛生檢驗與檢疫教研室科研團隊揭示金屬In插層原子層的二維特性及其精細結構的科學問題

石墨烯與金屬的交互作用及性能調控是實現該復合材料在生物檢測與生物器件方面應用的關鍵技術。金屬插層對SiC基外延石墨烯的形貌與性能有著重要影響，而如何理解石墨烯層之下二維受限金屬原子層的特性及其演變規律是掌握石墨烯/金屬復合體系的關鍵科學問題。近日，我校熱帶轉化醫學教育部重點實驗室夏乾峰教授團隊與西安交通大學材料科學與工程學院表面科學研究室合作，揭示了外延石墨烯層之下金屬In插層原子層的二維特性及其精細結構的科學問題。研究成果于2020年9月25日在國際知名期刊Carbon（中科院一區，IF=8.8）上在線發表，題為“The structure and mechanism of large-scale indium-intercalated graphene transferred from SiC buffer layer”。海南醫學院熱帶轉化醫學教育部重點實驗室為第一單位，熱帶醫學與檢驗醫學學院衛生檢驗與檢疫教研室副教授胡廷偉為第一作者，西安交通大學材料科學與工程學院徐可為教授與馬飛教授是該論文的共同通訊作者。

該研究是在國家重大專項與國家自然科學基金等項目的支持下完成。研究團隊以SiC基外延石墨烯為基底，通過金屬插層法構建石墨烯/二維In金屬/SiC基底的三明治薄膜結構，闡明了金屬In的插層機理、二維金屬In的精細原子結構以及SiC襯底轉變為石墨烯的物理機制。同時，該研究通過插層法成功的制備了兩種不同層厚的二維金屬In原子層，揭示了插層金屬In原子對外延石墨烯形貌和性能的優化作用。該研究有利于SiC基外延石墨烯以及二維金屬材料的大面積低溫制備，為低維疊層材料的設計及外延石墨烯性能調控提供重要的理論支持與材料學參考，可推進石墨烯/金屬復合材料在生物檢測與器件方面的應用。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.09.055