电子束对石墨烯中硅掺杂物的操纵

使用扫描探针显微镜对材料中单个原子进行直接操纵一直是纳米技术的开创性成就。近期成像分辨率和样品稳定性的进展使得扫描透射电子显微镜成为共价结合材料单原子操纵的一种有前景的替代方案。使用原子聚焦电子束的开创性实验已演示了硅原子在石墨烯晶格内少数位点上的定向移动。在此，我们实现了更高程度的控制，使我们能够沿扩展路径精确移动硅杂质，环绕单个六边形，或在两个石墨烯子晶格之间来回移动。即使手动操作，我们的操纵速率已可与任何原子级精确技术的最先进水平相媲美。我们进一步探索了电子能量对操纵速率的影响，并由考虑杂质附近原子振动的改进理论建模所支持，并实现了实时检测操纵事件的反馈。除了对其结构和性质的原子级工程外，石墨烯还为改进定量模型的精度以及开发自动化操纵提供了优异平台。