控制調(diào)諧紅外發(fā)射率在適應(yīng)熱偽裝的潛在應(yīng)用方面引起了人們的廣泛關(guān)注传货。在此項(xiàng)工作中報(bào)道了一種在多孔聚乙烯膜中基于紅外裝置的一種柔性多層石墨烯，此處的紅外發(fā)射率可以通過離子液體層注入的方法進(jìn)行調(diào)諧宏娄。表面多層石墨烯的費(fèi)米等級(jí)通過離子液體注入的方法移動(dòng)到高的能級(jí)问裕，這可以阻止費(fèi)米能級(jí)以下電子轉(zhuǎn)移；因此石墨烯的光吸收率/光發(fā)射率都可以通過注入來控制孵坚。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粮宛，表面石墨烯的紅外發(fā)射率在離子液體注入后可從0.57調(diào)諧到0.41，同時(shí)表面石墨烯的的相對(duì)反射率Rv/R0從1.0增加到1.15卖宠。拉曼光譜很強(qiáng)的熒光背景G峰（~23cm-1）的上移和表面阻抗的減少表明了離子液體在石墨烯層的成功注入巍杈。電子電壓高于3V時(shí)的原位拉曼光譜具有很強(qiáng)的熒光背景和一個(gè)G峰的上移（大約為25cm-1），表明一個(gè)明顯的注入石墨烯層的摻雜效應(yīng)扛伍。除此之外秉氧，由于在離子液體和石墨烯層之間電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致石墨烯的薄層阻抗從11減小到4。并且注入過程是迅速且可逆的蜒秤；薄膜層很輕汁咏，并且是柔性的且薄的。
通過離子液體插入層的方法在多層石墨烯中調(diào)諧紅外發(fā)射率
多層石墨烯器件的四層構(gòu)造結(jié)構(gòu)在不同偏壓下使用原位表征成為可能作媚。在此項(xiàng)工作中攘滩，Keithley 2540源表被用于在不同的石墨烯層之間測(cè)試偏壓來控制注入進(jìn)程。原位拉曼測(cè)試使用XperRam Compact拉曼光譜儀纸泡，激發(fā)光波長和能量分別為532nm和0.5mW漂问。多層石墨烯的薄層阻抗在不同的注入偏壓下通過另外一個(gè)Keithley 2400源表進(jìn)行測(cè)量。由于離子液體注入到了石墨烯層因此紅外發(fā)射率的調(diào)制很清楚女揭。為了進(jìn)一步表征表面多層石墨烯的注入過程進(jìn)行了原位拉曼的測(cè)試蚤假。圖1顯示了在不同的偏壓下的表面石墨烯的拉曼光譜。對(duì)于一個(gè)贊新的多層石墨烯吧兔，此處有三種拉曼模式：D（1321cm-1）磷仰、G（1580cm-1）和2D（2688cm-1），和之前所報(bào)道的一致境蔼。其中D峰表明了石墨烯中的缺陷所在灶平，這可能是由于刻蝕和遷移過程所引起的。對(duì)于一個(gè)低于2V的注入偏壓來說箍土，拉曼光譜與原始光譜相似逢享。然而當(dāng)外加電壓高于3V時(shí)，G峰和D峰都有明顯的增加并且在偏壓增加到3V時(shí)G峰從1580cm-1偏移到1603cm-1吴藻。G峰強(qiáng)度的增加對(duì)于通過注入的摻雜效應(yīng)是一個(gè)顯示瞒爬，同時(shí)G峰上移23cm-1 表明了成功注入。D峰強(qiáng)度的增加表明注入過程中在石墨烯層缺陷的增加，這增強(qiáng)了注入的過程侧但。對(duì)于高于4V的偏壓吆你，隨著2D峰的減弱出現(xiàn)了很強(qiáng)的熒光背景，這進(jìn)一步表明了注入過程中強(qiáng)有力摻雜效應(yīng)俊犯。再去除外加電壓之后，石墨烯表面出現(xiàn)了和原始樣品相似的拉曼光譜伤哺。
圖1. 離子液體注入多層石墨烯器件的原位拉曼測(cè)試：（a）原位拉曼測(cè)試過程圖解燕侠；（b）在不同偏壓下表面多層石墨烯的拉曼光譜；（c）原始（黑色）立莉、注入（紅色）和非注入（藍(lán)色）的多層石墨烯表面的拉曼光譜圖
如圖2所示绢彤，多層石墨烯在插入偏壓的薄層阻抗通過四點(diǎn)電阻率法來測(cè)試，石墨烯層之間弱的范德華力允許原子或小分子注入到范德華間隙中蜓耻。在此種情況下茫舶，離子液體中的陽離子/陰離子在偏壓下注入層中，結(jié)果石墨烯上的電荷密度顯著增加并且多層石墨烯的薄膜阻抗在低于2V從11Ω顯著降低到高于3.5V的4Ω刹淌，此結(jié)果和拉曼測(cè)試的結(jié)果一致饶氏。這些結(jié)果表明在2V左右有一個(gè)閾值的偏壓。低于2V電壓下在石墨烯-離子液體界面處有一個(gè)離子聚集有勾；當(dāng)高于2V時(shí)離子注入到石墨烯層的表面疹启。完整發(fā)射率的變化和薄膜阻抗一致。然而在2V電壓下完整的紅外發(fā)射率也可以被調(diào)制蔼卡。除此之外喊崖，注入過程是可逆的，伴有去夾層石墨烯樣品和原始樣品具有相似的I-V曲線雇逞。
圖2. 離子液體注入多層石墨烯薄層阻抗：（a）原位薄層阻抗測(cè)試系統(tǒng)的圖解荤懂；（b）在注入偏壓下薄層阻抗的依賴性；（c）多層石墨烯原始的（黑色）塘砸、注入的（紅色）和非注入（藍(lán)色）的I-V曲線
相關(guān)文獻(xiàn)：Liyuan Zhao, Renyan Zhang, etc. Tunable infrared Emissivity in Multilayer Graphene by Ionic Liquid Intercalation[J]. Nanomaterials, 2019, 9, 1096.
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