石墨烯是一种由单层碳原子组成的平面二维质料,,,因其奇异的结构和物理性子受到普遍关注。。然而,,,石墨烯零能隙的特点在一定程度上限制了其在电子学器件中的应用。。研究批注,,,制备具有一定宽度的石墨烯纳米带结构是实现能隙翻开的有用要领之一,,,且能隙、、、边沿态等电子学性子随纳米带宽度和取向可调。。石墨烯纳米带因在纳米电子学、、、自旋电子学等领域展现出重大潜力而成为新一代电子器件的主要候选质料。。最近,,,ng电子游戏物理学院、、、光电质料与手艺国家重点实验室钟定永研究组与相助者首次在实验上获得了含有周期性四八元环的新型石墨烯纳米带结构并对其电子学性子举行了深入研究。。相关效果揭晓在《自然:::通讯》(Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms14924)。。

(左上)含有周期性四八元环嵌入的纳米带结构示意图;;(右上)纳米带的高分辨原子力显微镜图像;;
(下)差别偏压下扫描隧道显微镜图像呈现出纳米带最高占有态和最低未占有态的空间漫衍。。
石墨烯纳米带的电子学性子能够通过准确控制纳米带的宽度和边沿结构、、、差别元素的掺杂和异质结的形成来举行有用调控。。钟定永课题组与相助者首次实现了纳米带中四八元环的可控嵌入,,,并通过非六元环的引入调控其电子学性子。。相比于六元环,,,非六环在结构上往往不稳固,,,这使得非六元环的可控嵌入极具挑战性。。研究团队通过全心设计前驱体分子,,,在金属外貌原位合成了非六元环结构,,,使用分子限域效应�;;つ擅状哐�,,,从而获得了含有四八元环的石墨烯纳米带。。这种周期性漫衍的平面化非六元环结构可以被高分辨扫描隧道显微镜和原子力显微镜直接视察到。。通过扫描隧道谱并连系密度泛函理论研究发明,,,四八元环作为一种拓扑缺陷可以有用地改变纳米带的电子学性子,,,证实了非六元环的引入是调控纳米带电子结构的有用要领。。具有周期性四八元环嵌入的石墨烯纳米带为研究非六元环对电子学输运和磁学性子的影响提供了新的实验思绪。。
论文的第一作者为ng电子游戏物理学院博士研究生刘美壮。�::O嘀甙ü夷擅卓萍贾行聂孟越淌谘芯孔�、、、ng电子游戏化学学院王娇炳教授研究组和物理学院郑跃教授。。
该研究事情获得了国家自然科学基金和光电质料与手艺国家重点实验室的资助,,,盘算模拟事情获得了国家超等盘算广州中心的支持。。
论文链接::: http://www.nature.com/articles/ncomms14924