科研进展

设计并制备了α-MoO3极化激元晶体与石墨烯的异质结电学器件。该结构巧妙结合了二维范德华材料α-MoO3所具有的低损耗、各向异性声子极化激元特性，以及石墨烯优异的电学可调性，实现了对光传播行为的主动调控。团队首先在α-MoO3上刻蚀出周期性纳米孔阵列，形成声子极化激元晶体，再与单层石墨烯堆叠形成异质结。通过施加背栅电压调控石墨烯的载流子浓度，即可改变其费米能级（EF）与光学性质，从而连续、动态地调制整个异质结构的光学行为。

新加坡国立大学发明了一种有效掺杂石墨烯的新方法，用于晶圆级生产基于石墨烯的电子器件。它描述了石墨烯的有效表面转移空穴掺杂，具体例子是使用热蒸发的MoO3薄膜对SiC晶圆上的外延石墨烯（EG）进行表面转移空穴掺杂，这是一种化学和空气稳定的掺杂剂。通过在上面沉积MoO3薄膜，已经成功证明了在4H-SiC（0001）上热生长的EG的有效表面转移p型掺杂。

本研究提出了一种简便的制备方法，并成功利用飞秒激光诱导加工技术合成了基于石墨烯的复合材料LINFMG。该材料具有蜂窝状网络结构，其层状孔壁表面分布着NiFe₂O₄和MXene颗粒。该三元复合体系通过丰富的异质界面实现电磁波高效衰减。

实验采用高迁移率范德华异质结，以双层石墨烯为活性二维层，上下分别封装六方氮化硼（hBN）作为介电层，最外侧为石墨栅极，形成“三明治”结构。通过电子束光刻与反应离子蚀刻技术制备了宽度仅40纳米的栅极沟道，构建了由八个独立栅极调控的Fabry–Pérot干涉仪。在10 mK超低温和12 T强磁场下运行，通过精密调控栅极电压与磁场，实现Aharonov–Bohm干涉与统计相位测量。

近期的三项代表性研究工作，分别从原子尺度摩擦测量、纳米机电调控实验以及机器学习力场分子动力学模拟的角度，系统梳理了纳米限域下二维水/冰的结构有序化、公度性及其对超润滑输运、铁电极化和相行为的影响。

该研究成功开发了自连接Janus型石墨烯气凝胶相变复合材料，通过双层结构设计实现了主动热调控与被动热防护的有机结合。超小孔结构赋予材料高相变材料负载率和优异循环稳定性，自源界面连接技术有效降低了层间热阻，解决了传统复合材料界面结合弱的难题。

本研究开发了一种Janus结构聚乙二醇/还原氧化石墨烯水凝胶三维太阳能蒸发系统，用于高效海水淡化和废水净化，以缓解日益严重的淡水资源短缺与污染问题。

塑料碳的高值化转化：在回收金属的同时，原本作为废弃物的PVC塑料中的碳被成功升级回收为高价值的石墨烯材料。表征结果表明，在电热过程中，正极材料中的过渡金属（如Co、Ni）有效催化了PVC碳的石墨化进程，生成了结构有序的闪蒸石墨烯。相比之下，单独热解PVC只能得到无序碳。该石墨烯副产物具有优异的电催化性能，为整个回收流程创造了新的价值增长点。

本研究提出一种简便策略，利用木质素（KL）的固有粘附性促进KL与导电氧化石墨烯（GO）在棉纤维表面的协同组装，从而构建出稳定的导电棉纤维（(GxLy)z@CF）。功能评估表明，该复合材料可实时可靠监测人体生理活动（如关节弯曲与吞咽动作），同时展现高效光热转换能力——在1000 W·m⁻²光照下温度可达约75 °C。该策略在智能可穿戴电子设备及多功能纺织基器件领域展现出广阔应用前景。