近日获悉，物理学院2015届博士生马亮的学位论文《石墨烯纳米结构的生长机理、可控制备与分子设计》成功入选2016年江苏省优秀博士学位论文，该学位论文是由我院王金兰教授指导完成的。这是我院首次入选江苏省优秀博士学位论文。据悉， 2016年度江苏省优秀博士硕士学位论文评选工作从全省参评论文中共评审出了100篇优秀博士学位论文，其中东南大学有13篇入选。
自2004年由英国科学家K. S. Novoselov和A.K. Geim 等人利用微机械剥离法成功获得石墨烯以来，由于具有非常优异的载流子迁移率等物理特性，石墨烯被视为制备新一代电子器件的革命性材料，Novoselov和Geim两人也因此而获得了2010年诺贝尔物理学奖。然而石墨烯的零带隙严重阻碍了其在电子器件中的应用。一种理想打开石墨烯带隙的方式是将其裁剪成纳米宽度的条带结构，并且可通过纳米带宽度的控制来调节带隙大小，但同时也容易受到边界、缺陷等因素的影响。因此，怎样在实验上批量制备宽度可控、边界光滑的石墨烯纳米带，进而设计具有特殊功能的新型石墨烯纳米结构是目前的研究热点和难题。
针对这一问题，我院马亮同学在博士学习期间，在导师王金兰教授的指导下，与合作者共同设计并提出了过渡金属单原子低温催化切割碳纳米管以及通过应力实现定向切割石墨烯两种可控制备石墨烯纳米带的方法；建立了过渡金属表面-石墨烯界面模型，成功解释了催化切割石墨烯的方向选择性及催化剂依赖性；设计了结构稳定、性质优异的掺杂石墨烯立体结构；提出了利用氧原子插层从金属催化剂衬底上低温低损伤脱附转移石墨烯的机制。这些工作为实验上实现大规模可控制备规则石墨烯纳米带提供了理论基础和理论指导。
博士学习期间，马亮同学在国际学术刊物上共发表SCI论文8篇，包括Angew. Chem. Int. Ed. 2篇、Nano Lett. 1篇、J. Phys. Chem. Lett. 2篇，特邀综述2篇，文章他引超过190次。先后获得了博士研究生国家奖学金(2012)、教育部博士研究生学术新人奖(2012)和第二届全国青年计算物理优秀青年论文奖(2013)等奖项和荣誉。马亮同学2015年3月于东南大学获博士学位，其博士学位论文研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金、教育部博士点基金、教育部博士研究生学术新人奖、江苏省研究生科研创新计划和东南大学优秀博士学位论文基金的资助。