对于原子厚度较薄的二维材料，其大多数原子都在界面/表面，所以界面效应常常主导器件的整个响应。石墨烯/蓝宝石在电子器件和半导体薄膜生长中具有广泛的应用，但这种界面的性质却鲜为人知。在这里，我们发现蓝宝石表面与石墨烯中的一些碳原子具有很强的相互作用，会形成C-O-Al构型，表明界面相互作用不再是简单的范德华相互作用。此外，界面附近蓝宝石的结构弛豫受到明显抑制，与裸露蓝宝石表面的结构弛豫有很大不同。这种界面C-O-Al键是在石墨烯高温生长过程中形成的。我们的研究为理解蓝宝石上石墨烯的电子结构和利用石墨蓝宝石基底远程控制薄膜外延生长提供了有价值的见解。 
Fig. 1 Gr/α-Al₂O₃界面的原子结构。(a)沿[100]方向的HAADF图像。(b)对应的球棒模型和仿真图像。红色：Al原子，绿色：O原子，灰色：C原子。
 
 
Fig. 2计算Gr/α-Al₂O₃的界面结构。(a)顶视图。(b)侧视图。红色：Al原子，绿色：O原子，灰色：C原子。
 
 
Fig. 3 Al-Al长度和角度的定量测量。(a) Al-Al长度映射。(b)平均距离。(c) Al-Al角度映射。(d)平均角度。
 
 
Fig. 4 α-Al₂O₃的层间弛豫，以相应的本体间距的百分比表示。
 
       相关研究成果于2019年由中国科学院Shenyuan Yang课题组，发表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-019-13023-6 )上。原文：Atomic mechanism of strong interactions at the graphene/sapphire interface