一般来说,只有具有特定洁净度的单电子晶体管才能用于量子实验,其中所有状态都可以被正确访问。为了揭示其特殊的性质,需要将碳纳米材料剥离成单一材料:石墨烯被剥离成单个薄片,而碳纳米管只有悬浮在沟渠上才能显示其振动、自旋和量子相干性质。分子石墨烯纳米带可以提供具有单原子精度的碳纳米结构,但与碳纳米管类似,其溶解度较差。鉴于此,来自牛津大学材料系的Lapo Bogani等人提出了通过边缘功能化显著提高石墨烯纳米带的溶解度,以产生具有尖锐单电子特征的超洁净传输器件。
文章要点:
1) 该研究表明,强电子-振子耦合现象会导致显著的Franck–Condon封锁效应,边缘的原子定义可以实现对相关横向弯曲模式的识别;
2) 此外,研究结果揭示了分子石墨烯是如何直接从溶液中生产出高度洁净的电子器件,这一电子特性的敏锐性为利用原子级精细石墨烯纳米结构的自旋和振动性质提供了新的思路。
参考资料:
Niu, W., Sopp, S., Lodi, A. et al. Exceptionally clean single-electron transistors from solutions of molecular graphene nanoribbons. Nat. Mater. 22, 180–185 (2023).
DOI: 10.1038/s41563-022-01460-6
https://doi.org/10.1038/s41563-022-01460-6