富勒烯分子沿石墨烯纳米带的输运

我们研究了 C60 富勒烯分子（巴基球）和短碳纳米管在石墨烯纳米带上的运动。我们证明了纳米带边缘产生了一个有效势，使碳结构保持在表面上。我们揭示了 C60 分子的运动特征取决于温度：在低温 (T<150K) 下，主要运动类型是沿表面滑动，但在较高温度下，滑动被 rocking 和 rolling 取代。对包含金属离子（如 Fe@C60）的巴基球建模表明，该分子复合物在恒定电场作用下沿纳米带以恒定速度进行 rolling 运动。在施加于纳米带的热梯度存在下也观察到类似效应，但在这种情况下碳结构的迁移率很大程度上取决于其尺寸和对称性，使得较大且更不对称的结构表现出低得多的迁移率。我们的结果表明，电泳和热泳均可用于控制碳分子和富勒烯的运动，例如按尺寸、形状和可能的内含物对其进行分选。