石墨烯纳米带中“缺刻”缺陷的量子电子输运

表面合成近来已成为一种以原子精度制备具有可控拓扑与宽度的石墨烯纳米带的有效途径。然而，所得样品中是否发生以及在何种程度上发生结构无序，对于潜在应用而言是一个关键问题，仍有待探索。在此，我们通过实验确定边缘缺失苯环——我们称之为“缺刻”缺陷——为自下而上法合成的扶手椅型纳米带中最丰富的无序类型。首先，我们基于扫描隧道显微镜考察其密度与空间分布，发现它们具有强烈的聚集倾向。接着，我们通过第一性原理计算探究其对量子电荷输运的影响，揭示此类缺陷在能带边缘显著破坏导电性质。最后，我们以系统性方式将理论发现推广至更宽的纳米带，从而确立实用准则以最小化此类缺陷对电荷输运的有害作用。总体而言，我们的工作刻画了自下而上扶手椅型石墨烯纳米带中“缺刻”缺陷的详细图像，并评估了其对碳基纳米电子器件性能的影响。