石墨烯纳米结构的原子级精准构造

相比单层石墨烯,特定构型的石墨烯纳米结构具有更加新奇的物理性质,被认为是构筑基于石墨烯功能纳米器件的基本单元。由于纳米结构的性质对其局域原子构型非常敏感,可控制备高质量的、原子级精确的石墨烯纳米结构并研究其奇特的电子学和自旋电子学性质是实现其器件应用的必要前提。目前,实验构筑锯齿形石墨烯纳米带及其面内异质结、纳米孔洞以及量子点已取得很多重要进展,但是具有复杂结构的功能化石墨烯纳米结构的构筑与物性研究仍存在挑战。文章介绍作者在原子级精确构造石墨烯纳米结构方面取得的系列科研进展。运用可控制备技术与高精度的极低温强磁场扫描隧道显微镜,探索在不同衬底上制备高质量的、具有特定构型的石墨烯纳米结构,并尝试对制备的石墨烯纳米结构进行原子级精准的操纵,实现构造“用户定制”的功能化石墨烯纳米结构。此系列工作发展了石墨烯纳米结构精确可控制备方法,为研究复杂纳米结构与物性提供了新的思路。