用于碳纳米电路的纳米多孔石墨烯量子干涉工程
介观与纳米尺度物理
2019-08-13 v1 材料科学
化学物理
计算物理
量子物理
摘要
自下而上制备的碳纳米结构由于其原子级精确且多变的结构，成为了未来碳基纳米电子学极具前景的平台。一个重要的突破是最近制备出的纳米多孔石墨烯（NPG），它是作为石墨烯纳米带（GNR）的有序共价阵列而存在的。在 NPG 内部，GNR 可以被视为电子优先移动的 1D 电子纳米通道，突显了 NPG 在碳纳米电路方面的潜力。然而，连接 GNR 的 \pi 共轭键在各个 1D 通道之间引起了电子串扰，导致空间上分散的电子电流。在此，我们提出了一种桥接的化学设计，可引发破坏性量子干涉，从而阻断 NPG 中 GNR 之间的串扰，在电子学上将它们隔离。我们的多尺度计算表明，注入的电流可以在单条 0.7 nm 宽的 GNR 通道内保持受限长达 100 nm 的距离。因此，这项工作中开发的概念为未来碳纳米电路的量子设计提供了一个重要的要素。
引用
@article{arxiv.1908.03933,
title = {Quantum interference engineering of nanoporous graphene for carbon nanocircuitry},
author = {Gaetano Calogero and Isaac Alcón and Nick Papior and Antti-Pekka Jauho and Mads Brandbyge},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03933},
year = {2019}
}