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石墨烯納米帶是寬度為納米的石墨烯材料，石墨烯納米帶是具有前景的制備電子器件材料。目前人們報道了許多石墨烯納米帶材料，但是仍未曾發(fā)展一種規(guī)模化合成骨架結(jié)構(gòu)的特定位置精確安裝雜環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)的石墨烯納米帶材料的方法。而且通過在特定位置精確安裝雜環(huán)芳烴能夠調(diào)控石墨烯納米帶材料的光學(xué)、電子學(xué)、磁性等特點。

有鑒于此，牛津大學(xué)Harry L. Anderson、Lapo Bogani、Qiang Chen等報道溶液相合成含有稠環(huán)卟啉的石墨烯納米帶（PGNR, porphyrin-fused graphene nanoribbon）。

本文要點

（1）

合成的PGNR材料含有稠環(huán)金屬卟啉結(jié)構(gòu)單元，石墨烯納米帶的鏈長度達到100 nm，光學(xué)帶隙僅為~1.0 eV，電荷遷移率達到400 cm² V^-1 s^-1。

（2）

將PGNR材料制備雙極性晶體管，表現(xiàn)了具有前景的開關(guān)行為，多庫倫金剛石構(gòu)筑單電子晶體管。這些研究結(jié)果說明通過將卟啉安裝在石墨烯納米帶上有助于開發(fā)電子結(jié)構(gòu)和磁性可調(diào)控的π拓展納米結(jié)構(gòu)材料。

參考文獻

Chen, Q., Lodi, A., Zhang, H. et al. Porphyrin-fused graphene nanoribbons. Nat. Chem. (2024)

DOI: 10.1038/s41557-024-01477-1

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01477-1