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石墨烯納米帶形成示意圖

       Sorkin和Haibin重點計算了石墨烯納米帶。盡管石墨烯納米帶具有有限的寬度缺乏大片石墨烯的二維對稱性，但由于帶隙的可設(shè)計性，它們對于電子應(yīng)用特別具有吸引力。石墨烯納米帶內(nèi)的缺陷會對石墨烯內(nèi)的電子以及熱性能和機(jī)械特性產(chǎn)生顯著影響。研究人員使用密度泛函結(jié)合分子動力學(xué)來模擬由六個（冠烯）和七個（三環(huán)戊二烯并三亞苯基）多邊形組成的多邊形碳晶格片段。研究顯示：在石墨烯制備過程中特別是采用化學(xué)氣相沉積（CVD）方法時，冠烯和三環(huán)戊二烯并三亞苯基會起一定的作用。

石墨烯納米帶的邊緣修飾

      計算結(jié)果顯示各種缺陷和晶界是如何產(chǎn)生的。在不同溫度和時間下，冠烯和三環(huán)戊二烯并三亞苯基相互組合。他們還展示了缺陷，如旋轉(zhuǎn)鍵（Stone Wales）或晶格間隙是如何修補(bǔ)的。

      計算研究中的一些常見的石墨烯缺陷是晶格 “域”被多邊形串隔開成不同方向上。這些不同取向的域是由于石墨烯和下面的金屬之間的晶格錯配。Sorkin和Su的計算對這些理論系統(tǒng)提供了進(jìn)一步的見解。他們在報告中指出：“中間結(jié)構(gòu)分解后，形成具有不同取向晶粒的石墨烯納米帶。”

      該研究預(yù)測存在一種被稱為“逆Stone-Wales缺陷”，他們希望通過未來的實驗研究來證實這一缺陷，并強(qiáng)調(diào)邊緣在產(chǎn)生、修改和修補(bǔ)缺陷方面的重要性。 他們總結(jié)報告表示：“這項研究直接從碳碎片中動態(tài)結(jié)構(gòu)演化著手，為人們提供了一個平臺，可以促進(jìn)人們理解邊緣在形成和轉(zhuǎn)化碳納米結(jié)構(gòu)中潛在的電子、機(jī)械和熱應(yīng)用中的作用。”

來源：材料科技在線

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