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学术活动

新型机械解理方法的探索及其在二维材料研究中的应用

时间:2017-08-27

摘要:

自从A. Geim组通过胶带成功解理出石墨烯以来,机械解理方法被广泛应用于石墨烯和其他二维材料的研究中。机械解理方法所制备的样品由于具有非常高的质量,很好的保留了材料本身的特征,因此相比于CVD方法制备的二维材料有着独特的优势。然而常规的机械解理方法存在着制备效率低,制备样品的尺寸小等缺点,无法满足许多高精尖仪器对于样品的需求,极大的限制了对于新材料的研究范围。为了克服机械解理方法的一些不足,我们经过多年的探索,找到了一种具有普适性的提高基底与层状材料之间范德瓦尔斯力的方法,极大的提高了高质量二维单晶材料的制备效率和样品尺寸。该方法可以将石墨烯,MoS2, WS2, WSe2等多种材料的单层解理到毫米或者亚毫米量级,制备出的样品可以满足器件加工,STM,ARPES,XPS,拉曼等多种表征需求。本报告将着重展示这种新的解理方法及其机理,并以MoS2, SnS2,黑磷等材料为例,介绍这种新的机械解理方法在二维材料研究领域的应用。

报告人简介:

黄元博士2013年毕业于中科院物理研究所,2013到2015年在美国纽约布鲁克海文国家实验室(BNL)开展博士后阶段的工作,2015年底至今在韩国基础科学研究院(IBS)开展石墨烯和碳材料领域的研究。2017年7月,回到中中科院物理所,担任副研究员。黄元博士长期从事低维纳米材料的相关性质研究。2014年,黄元等人成功解理出单层的SnS2并对其光学和电学性质进行了深入系统的研究(ACS Nano.8(10) 10743-10755 (2014))。2015年,与Peter Sutter教授,高鸿钧院士等人提出了一种新的机械解理方法,并成功应用到石墨烯和Bi2212等材料的研究中(ACS Nano.9 (11), 10612–10620 (2015))。2016年,首次澄清了黑磷在空气氧化过程机理的认识误区,给出了水与黑磷不直接反应的实验结果和理论模型,并首次证实了黑磷表面是憎水表面,为进一步研究黑磷材料的各种性质提供了实验和理论指导(Chemistry of Materials, 28 (22), 8330-8339 (2016))。目前主要的研究方向集中在石墨烯材料的结构和性质调控,以及通过新型的机械解理方法探索二维材料的奇异物理和化学性质。





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