澳大利亚国家科学与技术组织（ANSTO）和悉尼科技大学的一组研究人员利用配备真空炉的Spatz反射仪在 1100 摄氏度的高温下进行了薄膜实验，创造了一项纪录。
中子反射仪与高温仪器的独特结合使人们能够以原子尺度深入了解薄膜的生长和扩散过程。这与各种薄膜技术和设备息息相关，它们需要经过一系列的加工和热处理条件来优化性能。
由 Francesca Iacopi 和 Aiswarya Pradeepkumar 领导的 UTS 小组一直在研究碳化硅/硅基底上碳薄片（石墨烯）在高温下的生长过程。这一获奖工艺可实现高导电性电子器件，并可与标准硅制造工艺集成。
为了更好地了解碳的生长机制和起始温度，UTS 团队广泛使用了澳大利亚中子散射中心（Australian Centre for Neutron Scattering）的斯帕茨中子反射仪（Spatz neutron reflectometer）。
中子反射仪可以研究厚度为1-100纳米的薄膜。由于中子的独特特性，研究可以在先进的样品环境中就地进行，在这种情况下，可以在一个精密的真空炉中观察薄膜在几分钟到几小时内的变化。
Aiswarya Pradeepkumar博士是澳大利亚研究理事会变革性元光学系统中心（ARC Centre for Transformative Meta-optical Systems）的研究员，也是澳大利亚核科学与工程研究所（AINSE）早期职业资助金的获得者。这项研究发表在《RSC Advances》上，随后《中子新闻》（Neutron News）今年的一篇文章对此进行了重点报道。
A High Temperature Operando Study of Epitaxial Graphene Growth on Cubic Silicon Carbide Using Neutron Reflectometry
“Pradeepkumar博士说：”独特的高温中子反射测量法使我们能够深入了解合金介导的3C-SiC/Si基底上的石墨烯外延合成，为纳米电子和纳米光子应用的二维材料优化开辟了新的途径。
ANSTO的两位科学家David Cortie博士和Anton Le Brun博士通过将熔炉与斯派茨集成，在ANSTO开展了这项研究。
中子散射样品环境和科学运营团队通过将熔炉集成到斯派滋上和制造特殊样品架，为研究过程提供了支持。这两项工作对实验的成功至关重要。
“勒布伦博士说：”据我们所知，这是有史以来温度最高的中子反射测量研究，在国际上也是比较独特的能力。
“这是霍尔特及其同事于 20 世纪 90 年代末在英国 ISIS 脉冲中子源所做的一些开创性工作的结果。
Spatz 仪器于 2020 年从柏林 HZB 转移并配置到该中心。该仪器的大型开放式设计使其能够容纳一系列较大的样品环境。
“科蒂博士说：”高温反射测量工作的新机遇让我非常兴奋。
“这种能力将首次允许使用中子反射仪对一系列重要的薄膜过程进行研究，从而揭示许多其他探针无法揭示的纳米级洞察力。澳大利亚中子散射中心已经在进行一些相关的薄膜研究。
https://doi.org/10.1039/D3RA08289J
Epitaxial graphene growth on cubic silicon carbide on silicon with high temperature neutron reflectometry: an operando study
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