科研进展

本文基于石墨烯/SiC衬底实现了应力弛豫GaN薄膜的外延生长，揭示了石墨烯上GaN的外延机理，为石墨烯上外延生长氮化物研究提供了帮助。该工作中石墨烯的插入显著地降低了GaN薄膜中的残余应力，有效提高了其上InGaN/GaN量子阱中的In组分，有助于发展高性能长波长的氮化物光电器件。

以传统的 MoS2 为例，在理论模拟的指导下，选择了氮掺杂石墨烯上的铁单原子催化剂（SAFe@NG），并首先将其用作基材，以促进 MoS2 在放电过程中的反应动力学。在接下来的充电过程中，结合光谱学和显微镜，证明了 SAFe@NG 催化剂能够实现 Mo/Na2S→NaMoS2→MoS2 的高效可逆转化反应。

通过压力诱导的自组装方法，构建了具有垂直阵列石墨纳米片骨架的高导热/导电的功能型相变储热复合材料，在石墨纳米片含量25 wt%时，复合材料的热导率和电导率分别高达33.5 W/mK和323 S/cm；在此基础上进一步提出了能量收集与能量传输的协同增强策略，通过强化相变材料的光/电-热能量转换、收集、传输与存储性能，首次实现了太阳能自然光照条件下的太阳能“光-热转换-传输-存储”的直接式一体化高温储能（>186 oC），以及超低电压(<0.34>92%）。

新加坡国立大学陈伟教授团队展示了一种基于SnS2、h-BN和少层石墨烯vdWH的三端浮栅器件。SnS2的大电子亲和力通过降低h-BN上的空穴注入势垒来显著降低器件的编程电压。本文的浮栅器件作为一种非易失性多级电子存储器，具有大的开/关电流比(~105)、良好的保留性（超过104 s）和稳健的耐久性（超过1000次循环）。此外，它可以作为人工突触来模拟基本的突触功能。由于编程电压小，可以实现低至~7 pJ的低能耗。长时程增强和抑制(LTP/LTD)中的高线性度(<1)和电导比(~80)进一步有助于人工神经网络模拟中的高模式识别精度(~90%)。

本文以CoAl-LDH/CeO2（CAC）为中间体，采用简单但有效的原位水热法合成了一系列CeO2和还原氧化石墨烯（RGO）逐步掺杂的CoAl-LDH（CACR）复合材料。这种设计将CoAl-LDHs和CeO2的光电化学特性与导电RGO有机结合，形成了集光能力强、电荷分离效率高、电子转移速度快的优化配方。

通过水热法成功合成了分布均匀的小尺寸氧化石墨烯处理的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(GO-treated NCM)层状阴极，该阴极具有截短的八面体形状，表面具有均匀的氧空位层。通过拉曼光谱深入研究了在温度的逐渐升高的煅烧过程中阴极成型和氧化石墨烯(GO)的改性机理。

在该研究中，曹原等人在魔角扭曲的三层石墨烯（magic-angle twisted trilayer graphene，MATTG）材料中观察到一种罕见的超导现象。研究发现，当 θ 等于大约 1.6° 的“魔幻”角时，MATTG在低温（低至1开尔文）下电阻为零，变为超导体。令人惊讶的是，MATTG在高达 10 特斯拉的惊人高磁场下仍然表现出超导性，这比传统超导体所预测的材料所能承受的磁场高出三倍!

作者在较高的磁场中观测到在较窄的载流子浓度区间和偏置电压中能够重复获得超导性的现象，说明在三层魔角石墨烯材料中产生的超导性来自于非自旋单重态的Cooper对，通过外部磁场控制能够实现在不同相之间转变。作者通过相关研究，展示了Moiré超导量子材料中丰富的物理现象和作用规律，为发展和设计新型量子材料提供帮助，说明魔角石墨烯作为一种比较罕见的防磁超导材料。

压力传感器作为电子皮肤、柔性和可穿戴设备的重要组成部分，通过将外部刺激转换为易于识别的电子信号，其中灵敏度是性能的最关键因素之一。本文，浙江工业大学吴化平教授团队等研究人员以蜘蛛蓬松的腿为灵感，基于具有仿生结构的石墨烯气凝胶膜（GAF）建立了一种高灵敏度压力传感器。