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上海交通大學Yiyong Mai課題組--彎曲石墨烯納米帶具有多邊緣結構和高電荷載流子遷移率
        結構明確的石墨烯納米帶(GNR)已經成為下一代納米電子領域有前景的材料。GNR的電子特性主要取決于其邊緣拓撲。這里,通過自下而上方法,有效合成了彎曲的GNR(cGNR),包括凹形,鋸齒形和扶手椅形邊緣結構等。通過相應的模型化合物揭示了cGNR的曲率,而通過X射線單晶分析明確了它的結構。所得的多邊緣cGNR在近紅外(NIR)區域顯示出良好的吸收,最大峰值在850 nm處,對應于一個窄的光能隙約為1.22 eV。利用太赫茲光譜,發現有較長的散射時間約為60 fs,在cGNR中光生載流子的固有電荷載流子遷移率達600 cm2 V-1 s-1。
 
 
Figure 1. 樣品1和2的X射線晶體結構。所有氫原子和溶劑分子被省略。(a,b)1(P,P)和2(M,M)樣品的俯視圖和側視圖。(c,d)樣品1和2的晶體結構堆積。
 
 
Figure 2.(a)cGNR的合成路線,以及(b)通過DFT模擬的cGNR的幾何形狀。
 
  
Figure 3. cGNR的光譜表征。(a)P1和cGNR的FTIR光譜。(b)cGNR在532 nm處測量的拉曼光譜。(c)cGNR在氯仿(0.1 mg mL-1)中的紫外可見吸收光譜,樣品1,2在DCM(10-5 M)中的紫外可見吸收光譜。(d)樣品1、2,二聚體,四聚體,cGNR的能級。
 
 
Figure 4. (a)光激發后,cGNR的時間分辨的太赫茲光電導率(與透射場的相對變化成正比)。(b)光激發后,在1.5 ps測量的頻率分辨的THz復電導率。
 
 
      相關研究工作由上海交通大學Yiyong Mai課題組于2020年發表在J. Am. Chem. Soc.期刊上。原文:A Curved Graphene Nanoribbon with Multi-Edge Structure and High Intrinsic Charge Carrier Mobility。

轉自《石墨烯雜志》公眾號:

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