少层石墨烯插层化合物是将不同的 原子或分子插入少层石墨烯层间，形成 一层新的插层剂层的复合材料。插层剂 的存在使得石墨烯层间距增大，同时不 同插层剂也让石墨烯层的自由载流子发 生迁移，从而得到具有不同电学、热学和 磁学等性质的化合物。同时，由于少层 石墨烯拥有与单层石墨烯近似的优越的 机械、电学、光学等性质，因此少层石墨插 层化合物在电极、超导、催化剂、储氢、电 池、显示器等新型材料的研制方面具有重 要价值。FeCl₃基的插层化合物在空气中 较为稳定，载流子转移保持更加稳定，掺 杂性质保持较好，不容易被氧化。因此， 对于少层的石墨烯插层化合物来说，利用 FeCl₃对石墨烯插层进行掺杂得到的化合 物更加稳定，更容易实现应用。

早期对石墨插层化合物的动力学过 程研究表明，通过两室气相传输法将FeCl₃插入到石墨层间时，容易在石墨层间 边缘处形成不均匀插层掺杂的岛状结 构。石墨烯G 带拉曼峰可以表征石墨烯 自由载流子浓度，FeCl₃的插层掺杂使得 石墨烯层的自由载流子浓度发生变化， 引起G 带拉曼峰的蓝移。通过对FeCl₃ 的插层样品进行拉曼实验发现，少层石 墨烯的插层同样会在石墨烯边界处形成 不均匀的岛状结构。这些岛状的FeCl₃ 分子层周围石墨烯的自由载流子浓度与 没有插层FeCl₃ 的自由载流子浓度存在 明显的差异。所以在掺杂样品在边界 处，由于存在不均匀的岛状插层结构，其 G 带拉曼峰会多出一个本征G0峰。另一 方面，由于双层石墨烯中各石墨烯层的 插层掺杂状态一致，而三层及以上少层 石墨烯底层和顶层石墨烯与中间层石墨 烯的插层掺杂状态不一致，其G 带拉曼 峰内部会出现表征不同载流子浓度的蓝 移的G 带双峰结构，而边界处则为三峰 结构。

少层石墨烯插层化合物G 带拉曼峰 的结构位置说明，对于充分插层掺杂的 少层石墨烯而言，自由载流子在石墨烯 层与掺杂层间的转移并不均匀，石墨烯 层间及其内部区域由于附近插层分子的 差异，性质存在明显差异。这对于制备 各向异性的不同载流子浓度的石墨烯器 件具有重要的意义。

《科技导报》2015 年第5 期第13~17 页刊登了陈闰堃和陈佳宁的“三氯化铁 基少层石墨烯插层化合物的拉曼光谱” 研究论文，论文通过对经过FeCl₃插层掺 杂的少层石墨烯进行拉曼实验，发现掺 杂石墨烯样品边缘及中心部分具有显著 差异的G带拉曼峰结构，揭示了掺杂的少 层石墨烯具有不均匀掺杂浓度的层间结 构以及边缘处不均匀掺杂的岛状结构。

本期封面表现为边缘处具有不均匀 掺杂岛状结构的1 阶FeCl₃插层掺杂的双 层石墨烯3D 结构，石墨烯层与FeCl₃ 分 子层间的电子转移以及边缘处的G 带拉 曼峰结构。图片由陈闰堃提供。本期封 面由王静毅设计。