《Carbon Trends》：Multimodal characterization of epitaxial graphene on SiC revealing layer-dependent friction and spectroscopic fingerprints
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理解石墨烯中的摩擦对其在纳米机电系统和固体润滑中的应用至关重要。然而，建立摩擦学性质与局部石墨烯性质之间的直接关联，需要使用多种实验技术进行相关性测量。本文中，研究人员结合原子力显微镜(AFM)、低能电子显微镜(LEEM)和拉曼光谱，研究了SiC上外延石墨烯的
理解石墨烯中的摩擦对其在纳米机电系统和固体润滑中的应用至关重要。然而，建立摩擦学性质与局部石墨烯性质之间的直接关联，需要使用多种实验技术进行相关性测量。本文中，研究人员结合原子力显微镜(AFM)、低能电子显微镜(LEEM)和拉曼光谱，研究了SiC上外延石墨烯的厚度依赖性摩擦学行为。LEEM能够明确识别单层、双层和三层石墨烯区域，而拉曼光谱则对这些相同区域提供统计表征。拉曼分析揭示了层数相关的光谱指纹，包括2D带半高宽(2D FWHM)的系统变化、I2D/IG强度的系统变化，以及G带与2D带位置间应变主导的关联。AFM摩擦测量显示，从单层石墨烯到三层石墨烯，摩擦系数单调下降。这一下降趋势伴随着拉曼衍生的应变状态的层数相关演化，而测得的均方根(RMS)粗糙度和D带面积基本保持不变。AFM–LEEM–拉曼相结合的方法揭示了SiC上外延石墨烯中石墨烯厚度、拉曼光谱特征和纳米摩擦之间的空间相关性。
石墨烯凭借其优异的力学、电子和光学性能在纳米机电系统与固体润滑等领域具有重要应用前景。目前对于石墨烯摩擦行为的理解仍不完整，以往研究大多采用单一表征技术，难以在同一微区建立摩擦性质与结构、光谱、电子性质之间的直接关联。对于SiC上外延石墨烯，虽然原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱和低能电子显微镜(LEEM)已分别用于表征其结构、形貌和电子性质，但层数、应变、缺陷、形貌及界面耦合在摩擦机制中的具体作用仍不清晰，特别是三层石墨烯(TLG)的摩擦行为在文献中缺乏报道。因此，研究人员采用AFM、LEEM、开尔文探针力显微镜(KPFM)和拉曼光谱相结合的多模态关联方法，在同一样品区域对SiC上外延石墨烯的摩擦学性能与光谱指纹开展系统研究，相关成果发表在《Carbon Trends》。
研究人员在外延石墨烯样品上使用LEEM获取强度-电压(I
