Graphen-Nanobänder (GNRs) haben aufgrund ihrer einzigartigen elektronischen Strukturen mit hoher Einstellbarkeit physikalischer Strukturen große Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Allerdings bringt die Machbarkeit der Herstellung künstlich abgestimmter GNRs, die intrinsisch mit ihren äußeren Eigenschaften verbunden sind, erhebliche Herausforderungen bei der Synthese von GNRs und ihrer Verwendung in Geräten mit sich.
Jetzt hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Song Fei vom Shanghai Advanced Research Institute (SARI) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften einen neuartigen Ansatz zur präzisen Herstellung wohldefinierter GNRs mit dem darin eingebetteten und auf dem Ag getragenen maßgeschneiderten Fünfeck-Kohlenstoff vorgestellt (111) Modellkatalysator. Die Ergebnisse wurden im veröffentlicht Journal of Physical Chemistry Letters am 25. Mai.
Im Vergleich zur herkömmlichen Lösungssynthesechemie bietet die Ullmann-Kopplungsstrategie auf der Oberfläche durch die programmierte Spaltung der Kohlenstoff-Halogen-Bindung in Vorläufern und die Wiederverbindung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung Machbarkeit und Kontrollierbarkeit bei Bedarf für die atomar präzisen Nanostrukturen gut modifizierter GNRs auf der Oberfläche.
Darüber hinaus können durch die Verwendung mehrerer Vorläufer wie geplant fünfeckige Kohlenstoffstrukturen über Ullmann-Kupplung und Cyclodehydrierung auf Ag(111) in GNRs eingeführt werden, wodurch die künstliche Modifikation sowohl von Nanostrukturen als auch von elektronischen Strukturen mit hoher Stabilität realisiert wird, wie durch Rastertunnelspektroskopie und bewiesen wird Dichtefunktionstheorie.
Diese Studie bietet eine neuartige Strategie zur Förderung von GNR-basierten Nanostrukturen auf der Oberfläche für Feldeffekttransistoren, Speichergeräte mit hoher Dichte usw.
Mehr Informationen:
Hongbing Wang et al., On-Surface Synthesis of Pentagon-Incorporated Graphene-Like Nanoribbons with Multiple Precursors, Das Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c01234