科研进展

美国加州大学圣塔芭芭拉分校Kaustav Banerjee教授作题为《Atoms to Architectures: 2D Materials for Energy-Efficient Nanoelectronics》的大会报告，报告从纳米物理视角阐述了石墨烯和过渡金属硫族化合物等二维材料如何突破传统硅‑铜技术的尺寸极限，提出了面向工业化的二维晶体管和插层石墨烯互连方案，相关进展已被纳入先进工艺路线图并推动产业化。

团队采用石墨栅、hBN 全封装的石墨烯自旋阀结构，以三层 hBN 作为隧穿势垒，构成范德华自旋阀架构。所有二维晶体的解理与逐层堆叠均在惰性手套箱内完成；组装后在 135 °C 下通过三次“熨烫”式层压挤出界面气泡，再经氯仿浸泡、热丙酮清洗，并在高真空下 340 °C 退火 6 小时去除聚合物残留，最后沉积 35 nm Co / 10 nm Ti 铁磁电极。

平台由两个相对的叉指换能器(IDT)构成,用于在 PMN–PT 表面激发和接收 SAW;每个 IDT 含 10 对指、金属化比 50%,由 100 nm 厚钼(Mo)电极图案化而成,指间距为 10 或 15 μm,对应孔径 200 与 300 μm。单层石墨烯转移到两 IDT 之间长 300 μm 的耦合区,两端搭在直流读出电极上;衬底为 500 μm 厚、PT 含量约 30–31% 的 (111)-cut PMN–PT。测得石墨烯室温霍尔迁移率为 400.4 cm²/(V·s),膜电阻在 1.3–2.3 kΩ 之间。

在本研究中，成功制备了一种基于还原氧化石墨烯和氧化镍钴复合薄膜的柔性气体传感器，用于高效检测三乙胺（TEA）。NiCo₂O₄与rGO的结合协同增强了传感器的电导率、表面反应性和结构柔韧性。复合薄膜多孔片状结构为气体吸附和电荷转移提供了丰富的活性位点，从而实现了超快的响应/恢复时间（在50 ppm TEA浓度下分别为4/19 s）和宽广的线性检测范围（1–200 ppm）。

研究基于经还原氧化石墨烯（RGO）改性的铝硅酸盐陶瓷纤维的多孔无纺复合材料的开发与表征，该材料适用于电磁屏蔽和红外隐身应用。

本研究通过原位水热共聚结合后续热退火处理，成功制备了具有夹心结构的石墨烯支撑苯并咪唑共轭梯形聚合物复合材料（PBI@Gr）。本研究为开发低成本、环保且长寿命的有机电极材料提供了一种可扩展的策略，同时为下一代高性能电化学储能装置的分子设计和界面工程提供了新的见解，展现出在先进储能系统中的广阔应用前景。

访问期间，科维教授对AMO的洁净室设施进行了全面参观，亲身体验了我们基于二维材料的器件制造过程——从单个芯片到晶圆级加工。此次参观突显了AMO凭借其技术和专业知识，为下一代电子产品开发创新解决方案的能力。

本文开发了一种石墨烯包覆的FeCo纳米合金催化剂（FeCo@Gr），作为钒-铈镍铁电池（V-Ce RFBs）中Ce³⁺/Ce⁴⁺氧化还原反应的高性能且稳定的电催化剂。在设计的核壳结构中，外层石墨烯壳体保护FeCo纳米合金核心免受电解液中酸的腐蚀，而FeCo纳米合金核心则活化了原本惰性的石墨烯，并产生了大量高活性位点。