以及基于碳的纳米电子和旋转型的潜在应用。除了可调节的边缘结构和宽度外,GNR中引入曲率是其化学物理特性修饰的强大结构特征。在这里,我们报告了第一个基于pyrene的GNR(PygNR)的有效溶液合成,该溶液通过一锅K区氧化和其相应良好可溶性四氢苯二酚基于多苯乙烯前体的曲线几何形状和曲面几何形状。有效的A 2 B 2型铃木聚合和随后的Scholl反应可提供高达〜35 nm长的弯曲GNR轴承和扶手椅。模型化合物(1)的构造是从四氢苯二酚基的寡苯基前体中的pygnr切割,证明了单锅K区域氧化和Scholl环化的概念和效率,这是由单晶X射线衍射分析清楚地揭示的。PYGNR的结构和光学性质由Raman,FT-IR,固态NMR和UV-VIS分析研究,并支持DFT计算。pygNR显示在680 nm处的吸收最大值,表现为〜1.4 eV的狭窄光带隙,作为低频带GNR的资格。此外,PYGNR上的THZ光谱估计其
由线性融合的多环芳烃(PAH)组成,取决于它们的大小,形状,最重要的是边缘结构。基于边缘NRS可以分类为coveed,扶手椅边缘和锯齿形边缘NRS。9 - 13 Cove-Edge-NRS 14具有特别的兴趣,因为它们有可能是手性的,这是由于Cove地区的空间障碍引起的非平面性。圆形的NRS可以采用扭曲的con,无论是螺旋的还是摇摆的(随机扭曲),包括沿着其边缘的特定c s层。15 - 18然而,由于螺旋构和摇摆构构之间的最小相对能量差异,由于内部海湾的手性迅速,螺旋构和摇摆构构之间的相对能量差异很小。14,19,20具有ord区域的NR,例如Wang等人的Supertwistacene 21。和三分之一的HBC(Hexa- peri -hexabenzocoronene)22由Campana等人。- 表现出较高的屏障,可以室温手性分辨率。带有海湾区域的纳米摄影师相对扭曲相对困难,因为大多数环在正交平面上占据了,替代方案有限。
近年来,新型二维(2D)材料的开发在推进生物传感器设备的医疗保健应用程序中起着关键作用,这是由于其独特的特性。1这些材料具有显着的属性,例如高表面与体积比,特殊的电导率和生物相容性。此外,它们的超薄性质允许与生物分子的有效相互作用,从而增强了检测各种生物标记物的灵敏度。2D材料的固有特性促进了高度敏感和选择性的生物传感器的发展,从而可以准确,快速检测与健康状况相关的生物标志物,从而对医疗保健诊断和监测产生了重大贡献。在为医疗保健应用提出的一系列技术中,电化学感知成为最有希望的,这主要是由于其成本效果,易于操作,高灵敏度,高灵敏度以及与服务点(POC)设备的兼容性。2这项技术已熟练地集成到可穿戴,便携式和可植入系统中。3,例如,基于单壁碳纳米管屏幕打印电极的电化学设备已成功用于单步监测SARS-COV-2 SPIKE蛋白。4
Shuo Lou 1,2† , Bosai Lyu 1,2† , Jiajun Chen 1,2† , Xianliang Zhou 1,2† , Wenwu Jiang 3,4 , Lu Qiu 5,6 , Peiyue
为了阐明 SiNRs/Ag(110) 中 1D 狄拉克带的起源,我们将 SiNRs/Ag(110) 的展开能带结构投影到不同的原子层,如图 S4(a)-S4(d) 所示。可以看出,狄拉克带主要位于表面 Si 层,在最顶层的 Ag 层只有少量的剩余信号。最顶层 Ag 层中的剩余信号表示 Si 和 Ag 之间的有限能带杂化。第 8 个 Ag 层仅包含 Ag(110) 的体能带,如图 S4(c) 所示。通过比较图 S4(a) 和 S4(c),我们还可以得出结论,狄拉克带附近强度较高的能带来自 Ag(110) 的体能带。事实上,由于我们计算中的平板几何形状,这些能带来自 Ag 体 sp2 能带的子能带。为了研究狄拉克能带的轨道组成,我们将展开的能带结构投影到 Si s 和 Si ad 原子的不同轨道上,如图 S4(e)-S4(l) 所示,发现狄拉克能带主要由 Si spz 轨道组成。这些结果与我们的 TB 分析结果一致,即 Si s 和 Si ad 原子的 pz 轨道是解耦的。
碳基纳米结构可以根据其精确的键合结构显示出异常多样的特性。这包括石墨烯纳米带 (GNR),1-3 其中石墨烯晶格被限制为狭窄的一维条纹。具有扶手椅取向边缘的 GNR 显示出半导体带结构。相比之下,锯齿形甚至手性 GNR 是准金属的,并且会形成自旋极化边缘态,2-5 除非它们非常窄。在这种情况下,两侧的边缘态相互杂化,这会猝灭自旋极化并赋予带常规的半导体带结构。6,7 对于具有 (3,1) 手性矢量的带,维持准金属行为所需的最小宽度包括从一侧到另一侧的六条碳锯齿线。6 这一理论预测最近已通过合成和光谱表征 Au(111) 上不同宽度的 (3,1) 手性 GNR 得到实验证实。 8 然而,这些纳米带,就像纯锯齿状边缘的 GNR 9 或具有与周期性锯齿状边缘段相关的低能态的其他 GNR 10–12 一样,迄今为止仅在 Au(111) 上合成和表征。为了研究具有较低功函数的不同基底对纳米带电子特性的影响,我们在弯曲的 Ag 晶体 13 上合成了六条锯齿状线宽的 (3,1) 手性 GNR((3,1,6)-chGNR,图 1a),该晶体相对于中心 (111) 表面取向向两侧跨越高达 ±15 度的邻位角(图 1b)。整个晶体的合成都是成功的,但样品每一侧的不同类型的台阶对纳米带的优选方位角排列有不同的影响。这为我们提供了一个理想的样品,可通过角分辨光电子发射 (ARPES) 研究沿纳米带纵轴和垂直于纳米带纵轴的能带色散。我们使用的反应物是 2',6'-二溴-9,9':10',9”-四蒽 (DBTA,图 1a),合成方法见补充信息。8 它经过
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,信息功能材料国家重点实验室,上海,中国 2 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心,北京,中国 3 中国科学院超导电子学卓越中心 (CENSE),上海,中国 4 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和量子信息与量子物理协同创新中心,安徽,合肥,中国 5 中国矿业大学材料科学与物理学院,江苏,徐州,中国 6 上海科技大学物质科学与技术学院,上海,中国 7 橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心,田纳西州,美国 8 南京大学电子科学与工程学院、先进微结构协同创新中心,固体微结构国家实验室,江苏,南京,中国 # 这些作者的贡献相同。 * 通讯作者:hmwang@mail.sim.ac.cn, xmxie@mail.sim.ac.cn, apli@ornl.gov, xrwang@nju.edu.cn
