上海交通大學石墨烯疊層位錯近場光學成像及納米操縱研究進展
上海交通大學石墨烯疊層位錯近場光學成像及納米操縱研究進展
拓撲位錯和疊層缺陷在很大程度上影響著晶體材料的性能和功能，例如金屬材料中位錯的密度決定了材料的機械強度；雙層石墨烯結構域的疊層將局部改變石墨烯的能帶結構，導致沿疇壁的拓撲邊緣狀態，通過控制材料的位錯來改變材料的物理性質已經做了很多嘗試，但要改變材料的局部性質，操縱單個位錯總是一個很大的挑戰。
（a）石墨烯AFM圖；（b）相應掃描近場光學圖；（c）納米操縱石墨烯堆垛位錯示意圖；（d）含有ABA和ABC堆垛區的三層石墨烯近場光學圖；（e）納米探針操縱后，部分ABA堆垛區轉化為ABC堆垛。
在與加州大學伯克利分校王峰教授的合作下，石志文的團隊利用掃描近場光學技術實現了對雙、三層石墨烯中堆疊位錯的第一次納米尖端操作，利用該技術，石墨烯中的位錯可以被移動、分離甚至完全擦除，因此，我們的研究團隊可以利用納米尖端技術來實現對雙、三層石墨烯中堆疊位錯的處理。在完全大面積、無位錯的單晶石墨烯中，納米尖端制備的新型石墨烯在室溫下具有穩定的結構域，在納米尖端的作用下，疊層結構域壁的運動是各向異性的，這受石墨烯取向的影響。為石墨烯在納米光電器件領域的應用提供了技術保證。另一方面，它也為研究石墨烯疊層域壁的豐富物理提供了一個平臺。
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