原子级完美的撕裂石墨烯边缘及其可逆重构

石墨烯边缘的原子结构对于决定截断石墨烯结构（尤其是纳米带）的电学、磁学和化学性质至关重要。不幸的是，石墨烯边缘通常远非理想状态，存在原子尺度缺陷、结构畸变和非预期的化学官能化，导致其性质不可预测。在此，我们报告通过电子束引发的机械断裂或撕裂在高真空中制备的石墨烯边缘是洁净的，且在原子尺度上高度完美，取向为扶手椅型或锯齿型。借助像差校正透射电子显微镜，我们证明了锯齿型边缘处存在可逆且扩展的五边形 - 七边形 (5-7) 重构，并从实验和理论上探索了构型态之间转变的动力学。研究发现，5-7 与 6-6 锯齿型边缘态之间的翻转速率在理论与实验上吻合良好。我们的研究表明，简单的撕裂方法在产生原子级洁净的理想终端方面非常有效，从而为实现原子级定制石墨烯和促进有意义的实验研究提供了有价值的工具。