今日新材料.
中国材料研究学会每日发布新材料最新动态。
在很大程度上,原子级石墨烯纳米带graphene nanoribbons,GNRs的本征光电性质,尚待探索,这是由于其上生长有带金属衬底的发光猝灭效应luminescence quenching effects 。
今日,法国斯特拉斯堡大学(Université de Strasbourg)Song Jiang,Guillaume Schull等,在Science上发文,报道了以原子尺度的空间分辨率,探测了在金属表面合成石墨烯纳米带GNRs的激子发射。
基于扫描隧道显微镜scanning tunneling microscope,STM ,将石墨烯纳米带GNRs转移到部分绝缘表面,以防止纳米带的发光猝灭。扫描隧道显微镜STM诱导的荧光光谱揭示了,与石墨烯纳米带GNRs拓扑端态相关的局域暗激子发射。观察到了低频电子振动发射梳 emission comb,并将其归因于限制在有限盒子中的纵向声模。该项研究,为研究石墨烯纳米结构中激子、振动子和拓扑结构之间的相互作用,提供了一条途径。
Topologically localized excitons in single graphene nanoribbons单个石墨烯纳米带的拓扑局域激子。
图1 解耦的七原子宽扶手椅型边缘石墨烯纳米带seven-atom-wide armchair edge graphene nanoribbons,(7, m)AGNRs的扫描隧道显微镜诱导发光scanning tunneling microscope-induced luminescence,STML
图2 七原子宽扶手椅型边缘石墨烯纳米带(7, m)AGNRs的局域激子发射 Local excitonic emission。
图3 长度递增时,(7, m)AGNRs激子与纵向声模的耦合。
图4 (7, m)AGNRs电子振动光谱的指纹区Fingerprint region。
石墨烯纳米带Graphene nanoribbons(GNRs),通常生长在诸如银或金的金属表面上。金属基底的存在,使得石墨烯纳米带GNRs的光学性质,难以研究。为了避免这个问题,该项研究,在金表面生长扶手椅边缘的石墨烯纳米带GNRs,并使用扫描隧道显微镜的尖端,将其转移到相邻的绝缘表面。然后,在石墨烯纳米带GNRs中诱导荧光,揭示了拓扑边缘态的特征,以及丰富的电子振动光谱。
文献链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq6948
文章来源:今日新材料
氧化石墨烯:
氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,一般用GO表示,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。
氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。