上海交通大学石墨烯叠层位错近场光学成像及纳米操纵研究进展

上海交通大学石墨烯叠层位错近场光学成像及纳米操纵研究进展

拓扑位错和叠层缺陷在很大程度上影响着晶体材料的性能和功能，例如金属材料中位错的密度决定了材料的机械强度；双层石墨烯结构域的叠层将局部改变石墨烯的能带结构，导致沿畴壁的拓扑边缘状态，通过控制材料的位错来改变材料的物理性质已经做了很多尝试，但要改变材料的局部性质，操纵单个位错总是一个很大的挑战。

（a）石墨烯AFM图；（b）相应扫描近场光学图；（c）纳米操纵石墨烯堆垛位错示意图；（d）含有ABA和ABC堆垛区的三层石墨烯近场光学图；（e）纳米探针操纵后，部分ABA堆垛区转化为ABC堆垛。

在与加州大学伯克利分校王峰教授的合作下，石志文的团队利用扫描近场光学技术实现了对双、三层石墨烯中堆叠位错的第一次纳米尖端操作，利用该技术，石墨烯中的位错可以被移动、分离甚至完全擦除，因此，我们的研究团队可以利用纳米尖端技术来实现对双、三层石墨烯中堆叠位错的处理。在完全大面积、无位错的单晶石墨烯中，纳米尖端制备的新型石墨烯在室温下具有稳定的结构域，在纳米尖端的作用下，叠层结构域壁的运动是各向异性的，这受石墨烯取向的影响。为石墨烯在纳米光电器件领域的应用提供了技术保证。另一方面，它也为研究石墨烯叠层域壁的丰富物理提供了一个平台。

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