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近日，中科大單分子科學研究團隊利用掃描隧道顯微術研究石墨烯有序晶界，揭示了原子尺度分辨的有序晶界結構，證明了有序晶界中存在“范霍夫奇異性”。研究成果6月6日發表在著名期刊《物理評論快報》上。
晶界指結構相同而生長方向不同晶粒之間的界面，是石墨烯材料中的一種結構缺陷。石墨烯基電子器件中的晶界，會極大影響其電子學性質，如降低電導率和電子遷移率等。有理論預言，石墨烯的有序晶界類似于一種準一維的周期結構，其電子態密度在特定的能量值時存在不連續奇異點，即所謂的“范霍夫奇點”，但該理論預言此前還未從實驗上得到證實。
據該研究團隊的王兵教授介紹，他們利用掃描隧道顯微術，揭示了多種具有原子尺度分辨的石墨烯有序晶界結構，在實驗上首次證明石墨烯中有序晶界存在“范霍夫奇異性”引起的電子態，這種電子態可以有效提高石墨烯的載流子濃度。這一研究結果，有可能應用于提高基于石墨烯條帶結構器件的電子輸運性質和器件效應，為相關材料和器件設計提供了一種新思路。
