研究前沿：Nature Electronics-石墨烯纳米带

　　基于自下而上的方法合成的石墨烯纳米带Graphene nanoribbons，以原子精度进行结构化，从而可以精确控制其物理性质。适用于量子技术中的应用，如需要操纵单个电荷、自旋或光子。然而，由于接触单个纳米带的困难，在单个石墨烯纳米带的水平上，在实验上实现这一点，是极具挑战的，特别是表面合成的。

近日，瑞士联邦材料科学与技术研究所（Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, EMPA）Jian Zhang，Michel Calame & Mickael L. Perrin等，在Nature Electronics上发文，报道了基于单壁碳纳米管作为电极的多栅器件结构中，实现了表面合成的石墨烯纳米带的接触和电学表征。

该项方法，主要依赖于直径小至1nm两种纳米管的自对准性质，以及在其各自的生长衬底上的纳米带生长。由此产生的纳米带-纳米管器件，表现出诸多量子传输现象，包括库仑阻塞、振动起源的激发态和弗兰克-康登Franck–Condon blockade阻塞，这表明单个石墨烯纳米带的接触行为。

Contacting individual graphene nanoribbons using carbon nanotube electrodes.

基于碳纳米管电极，单个石墨烯纳米带的无缝接触。

图1:在具有各种几何形状、自下而上制备的石墨烯纳米带graphene nanoribbons，GNR晶体管的尺寸缩放。

图2:具有单壁碳纳米管single-walled carbon nanotube ，SWNT电极，多栅极九个原子宽扶手椅型石墨烯纳米带nine-atom-wide armchair graphene nanoribbons，9-AGNR晶体管。

图3:具有金属的单壁碳纳米管metallic M-SWNT引线，九个原子宽扶手椅型石墨烯纳米带9-AGNR晶体管（D3和D6）中的电子传输。

图4:九个原子宽扶手椅型石墨烯纳米带9-AGNRs的电子和声子性质。

文献链接

Zhang, J., Qian, L., Barin, G.B. et al. Contacting individual graphene nanoribbons using carbon nanotube electrodes. Nat Electron (2023).

https://doi.org/10.1038/s41928-023-00991-3

https://www.nature.com/articles/s41928-023-00991-3

https://www.nature.com/articles/s41928-023-00991-3.pdf

本文译自Nature。

来源：今日新材料