石墨烯結(jié)構(gòu)揭秘

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)侯建國(guó)、王兵教授研究組利用掃描隧道顯微術(shù)研究石墨烯有序晶界，揭示了原子尺度分辨的有序晶界結(jié)構(gòu)，證明了有序晶界中存在范霍夫奇異性(VHS)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(《Physical Review Letters》)上。

晶界是石墨烯材料中的一種結(jié)構(gòu)缺陷，會(huì)顯著影響其物理性質(zhì)，特別是電導(dǎo)率和電子遷移率。研究人員利用掃描隧道顯微術(shù)，表征了多種具有原子尺度分辨的石墨烯有序晶界結(jié)構(gòu)，并首次證明了石墨烯中有序晶界存在范霍夫奇異性引起的電子態(tài)(VHS態(tài))。通過(guò)比較石墨烯中有序晶界和無(wú)序晶界的電子學(xué)行為，分析了有序晶界中VHS態(tài)及無(wú)序晶界中的局域化電子態(tài)的差異，有助于理解相關(guān)輸運(yùn)研究中相互矛盾的結(jié)果。結(jié)合理論計(jì)算，表明VHS態(tài)可以有效地提高石墨烯的載流子濃度?；谶@一結(jié)果，研究組提出了一種可能的內(nèi)嵌有序晶界的石墨烯條帶結(jié)構(gòu)，可用于提高基于石墨烯條帶結(jié)構(gòu)器件的電子輸運(yùn)性質(zhì)和器件效應(yīng)。