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【48812】研讨提醒石墨烯有序晶界的范霍夫奇异性

  晶界是石墨烯材猜中的一种结构缺点,通常是成长过程中各晶粒间取向差异所造成的,常见于经过化学气相堆积(CVD)成长的较大面积石墨烯。与其他晶体资料类似,石墨烯中晶界的存在也会显着影响其物理性质,特别是在石墨烯基电子器材中的晶界会极大地影响其电子学性质。一般以为,作为结构缺点,晶界对石墨烯器材的电子学性质是有害的,如下降石墨烯的电导率和电子迁移率等。有理论预言,石墨烯的有序晶界类似于一种准一维的周期结构,其电子能带中存在所谓的范霍夫奇点(VHS),从而在费米能级邻近表现出明显的电子态密度峰。

  本项研讨使用扫描地道显微术,在试验上表征了多种具有原子标准分辩的石墨烯有序晶界结构,并使用扫描地道谱学技能在试验上初次证明了石墨烯中有序晶界存在范霍夫奇异性引起的电子态(VHS态)。经过比较石墨烯中有序晶界和无序晶界的电子学行为,剖析了有序晶界中VHS态及无序晶界中的局域化电子态的差异,有助于了解相关输运研讨中彼此对立的成果。结合理论核算,标明VHS态能够轻松又有效地进步石墨烯的载流子浓度。根据这一成果,研讨组提出了一种或许的内嵌有序晶界的石墨烯条带结构,可用于进步根据石墨烯条带结构器材的电子输运性质和器材效应。我校博士生马传许(试验)和孙海峰(理论)是本项作业的一起榜首作者。

  该作业遭到国家严重科学研讨方案、国家自然科学基金委、量子信息与量子科技前沿协同立异中心和中科院战略性先导科技专项(B类)等项目赞助。


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