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        二維過渡金屬碳化物（MXenes）引起了研究界的極大興趣，因為他是較新發(fā)現(xiàn)的具有獨特電子和光學(xué)特性的一大類材料。對于MXene器件的制造和性能，了解MXene與各種基材之間的粘附力至關(guān)重要。本文報道AFM測量結(jié)果的兩個MXenes（Ti₃C₂T_x和Ti₂CT_x）與SiO₂涂層的硅球形尖端的附著力。應(yīng)用Maugis-Dugdale理論，同時考慮了表面粗糙度，將AFM測得的粘附力轉(zhuǎn)換為粘附能。將獲得的粘附能與單層、雙層和三層石墨烯以及SiO₂基底的粘附能進行比較。對于較厚的Ti₃C₂T_x和較薄的Ti₂CT_x，MXene的平均粘合能分別為0.90±0.03 J m^-2和0.40±0.02 J m^-2，其大小與石墨烯和二氧化硅尖端之間的數(shù)量級相同。
 
Figure 1. a. AFM壓痕實驗的示意圖；b. AFM圖像和表面輪廓
 

Figure 2. 不同厚度Ti₃C₂T_x和Ti₂CT_x膜的AFM線掃描（a,b）和相應(yīng)的RMS值（c,d）
 

Figure 3. 力與位移的關(guān)系圖：a. 5個單層Ti₃C₂T_x樣品的進近和退回，以及卡通圖；不同樣品的b. 進近和c. 退回
 

Figure 4. 計算的粘附能的直方圖：（a）SiO₂/SiO₂、（b）單層石墨烯/SiO₂、（c）雙層石墨烯/SiO₂、（d）三層石墨烯/SiO₂、（e）1-單層Ti₃C₂T_x/SiO₂和f1-單層Ti₂CT_x/SiO₂
 

Figure 5. （a）所有測量樣品的粘合力；（b）帶誤差條的平均粘附能
 
       相關(guān)研究成果于2019年由密蘇里科技大學(xué)Chenglin Wu課題組，發(fā)表在NATURE COMMUNICATIONS（https://doi.org/10.1038/s41467-019-10982-8）上。原文：Adhesion of two-dimensional titanium carbides (MXenes) and graphene to silicon。