欧美研究人员称石墨烯纳米薄带超过理论导电极限

中国粉体网2月19日讯  据英国rsc（皇家化学学会）网站2014年2月6日报道，美国和欧洲的研究人员观察到石墨烯纳米条带（GNR）上特殊的电子传输，实际上超过了完美石墨烯的理论预测。这个特殊导电率的原因尚不清楚，但这些很好处理的纳米条带可以为石墨烯基纳米电子学提供必要的配线。

    石墨烯被认为是一个特殊的导体。石墨烯纳米条带可能在纳米电子学上超越铜。石墨烯纳米条带通常通过剥离石墨烯生产。但这种方法生产的石墨烯纳米条带较宽，且会有无序和边缘缺陷，这会导致电阻高和电荷承载性能较差。

    虽然石墨烯在总体上已被证明具有很好的导电性能，但这不适用于光刻图案石墨烯纳米结构的情况。研究结果表明，外延生长碳化硅石墨烯条带的导电性能超过了完美石墨烯理论预测极限。

    该团队利用他们在2010年首次报道的方法制备了纳米条带，用光刻图案电子级碳化硅基片，以创建倾斜的壁面模板。基片被加热，沟槽的壁面结晶，其次是狭窄的40nm宽的石墨烯薄带生长，关键是生长的石墨烯条带边缘光滑。

    通过标准电气测量该石墨烯纳米条带的阻力，类似于测量宏观导线电阻的方式进行测试。然而，在这种情况下，需要一个测量纳米级物体等量的欧姆表。这需要用电子显微镜来定位欧姆表。

    石墨烯条带类似于一个单模波导，出于某种原因，只涉及单一量子力学模式，而不是理论预测的至少两个。

    在剥离的石墨烯中，电子通常由缺陷和晶格振动产生散射。但是，似乎外延生长的石墨烯纳米带防止这样的电子散射，电子的输运受到保护。

    美国莱斯大学参与石墨烯纳米条带研究的参与者评论，这项研究在石墨烯研究领域具有里程碑意义，这是石墨烯电子领域令人鼓舞的展示。