卫生检验与检疫教研室科研团队揭示金属In插层原子层的二维特性及其精细结构的科学问题

石墨烯与金属的交互作用及性能调控是实现该复合材料在生物检测与生物器件方面应用的关键技术。金属插层对SiC基外延石墨烯的形貌与性能有着重要影响，而如何理解石墨烯层之下二维受限金属原子层的特性及其演变规律是掌握石墨烯/金属复合体系的关键科学问题。近日，我校热带转化医学教育部重点实验室夏乾峰教授团队与西安交通大学材料科学与工程学院表面科学研究室合作，揭示了外延石墨烯层之下金属In插层原子层的二维特性及其精细结构的科学问题。研究成果于2020年9月25日在国际知名期刊Carbon（中科院一区，IF=8.8）上在线发表，题为“The structure and mechanism of large-scale indium-intercalated graphene transferred from SiC buffer layer”。海南医学院热带转化医学教育部重点实验室为第一单位，热带医学与检验医学学院卫生检验与检疫教研室副教授胡廷伟为第一作者，西安交通大学材料科学与工程学院徐可为教授与马飞教授是该论文的共同通讯作者。

该研究是在国家重大专项与国家自然科学基金等项目的支持下完成。研究团队以SiC基外延石墨烯为基底，通过金属插层法构建石墨烯/二维In金属/SiC基底的三明治薄膜结构，阐明了金属In的插层机理、二维金属In的精细原子结构以及SiC衬底转变为石墨烯的物理机制。同时，该研究通过插层法成功的制备了两种不同层厚的二维金属In原子层，揭示了插层金属In原子对外延石墨烯形貌和性能的优化作用。该研究有利于SiC基外延石墨烯以及二维金属材料的大面积低温制备，为低维叠层材料的设计及外延石墨烯性能调控提供重要的理论支持与材料学参考，可推进石墨烯/金属复合材料在生物检测与器件方面的应用。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.09.055