石墨烯结构揭秘

近日，中国科学技术大学侯建国、王兵教授研究组利用扫描隧道显微术研究石墨烯有序晶界，揭示了原子尺度分辨的有序晶界结构，证明了有序晶界中存在范霍夫奇异性(VHS)。相关研究成果发表在《物理评论快报》(《Physical Review Letters》)上。

晶界是石墨烯材料中的一种结构缺陷，会显著影响其物理性质，特别是电导率和电子迁移率。研究人员利用扫描隧道显微术，表征了多种具有原子尺度分辨的石墨烯有序晶界结构，并首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)。通过比较石墨烯中有序晶界和无序晶界的电子学行为，分析了有序晶界中VHS态及无序晶界中的局域化电子态的差异，有助于理解相关输运研究中相互矛盾的结果。结合理论计算，表明VHS态可以有效地提高石墨烯的载流子浓度。基于这一结果，研究组提出了一种可能的内嵌有序晶界的石墨烯条带结构，可用于提高基于石墨烯条带结构器件的电子输运性质和器件效应。