上海交通大學(xué)石墨烯疊層位錯(cuò)近場(chǎng)光學(xué)成像及納米操縱研究進(jìn)展

上海交通大學(xué)石墨烯疊層位錯(cuò)近場(chǎng)光學(xué)成像及納米操縱研究進(jìn)展

拓?fù)湮诲e(cuò)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(cuò)的密度決定了材料的機(jī)械強(qiáng)度；雙層石墨烯結(jié)構(gòu)域的疊層將局部改變石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致沿疇壁的拓?fù)溥吘墵顟B(tài)，通過控制材料的位錯(cuò)來改變材料的物理性質(zhì)已經(jīng)做了很多嘗試，但要改變材料的局部性質(zhì)，操縱單個(gè)位錯(cuò)總是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

（a）石墨烯AFM圖；（b）相應(yīng)掃描近場(chǎng)光學(xué)圖；（c）納米操縱石墨烯堆垛位錯(cuò)示意圖；（d）含有ABA和ABC堆垛區(qū)的三層石墨烯近場(chǎng)光學(xué)圖；（e）納米探針操縱后，部分ABA堆垛區(qū)轉(zhuǎn)化為ABC堆垛。

在與加州大學(xué)伯克利分校王峰教授的合作下，石志文的團(tuán)隊(duì)利用掃描近場(chǎng)光學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙、三層石墨烯中堆疊位錯(cuò)的第一次納米尖端操作，利用該技術(shù)，石墨烯中的位錯(cuò)可以被移動(dòng)、分離甚至完全擦除，因此，我們的研究團(tuán)隊(duì)可以利用納米尖端技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)雙、三層石墨烯中堆疊位錯(cuò)的處理。在完全大面積、無位錯(cuò)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(wěn)定的結(jié)構(gòu)域，在納米尖端的作用下，疊層結(jié)構(gòu)域壁的運(yùn)動(dòng)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(lǐng)域的應(yīng)用提供了技術(shù)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(gè)平臺(tái)。

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