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本文要点:
1. 发展了一种零能模超晶格策略,实现了金属石墨烯纳米带的合成。
2. 探究了金属石墨烯纳米带能带调控的机制和策略。
成果简介
本文,加州大学伯克利分校物理系教授Michael F. Crommie、Steven G. Louie和化学系教授Felix R. Fischer等人在《Science》期刊发表名为“Inducing metallicity in graphene nanoribbons via zero-mode superlattices”的论文,研究通过将零能量模态的对称超晶格嵌入半导体GNR,演示了一种使用原子级精确的自下而上的合成手段来设计和制备金属GNR的通用策略。扫描隧道显微镜以及第一原理密度泛函理论计算结果证实,所得锯齿型金属sGNR均具有金属性。研究结果表明,通过有意地使亚晶格对称性破裂来控制零模波函数的重叠,可以在很大的范围内调节GNR中的金属带宽,从而获得稳固的金属性。
图文导读
图1. 锯齿状石墨烯纳米带的合成
图2. 零模能带结构
图3. 零模能带调控工程
图4:sGNR的电子结构表征
图5:5-sGNR的电子结构表征
小结
总之,这项研究为控制石墨烯纳米带金属性提供了新思路,有力地石墨烯纳米带的电子结构调控的新方向。金属石墨烯纳米带可用于探索单一维度的奇异量子相,并可以作为金属连接线在未来的微处理器中,在微电子设备,石墨烯电路以及纳米带连接线路等领域具有巨大的前景。
文献:
Inducing metallicity in graphene nanoribbons via zero-mode superlattices. Rizzo et al., Science 369, 1597–1603 (2020).
DOI: 10.1126/science.aay3588