天津大学胡文平团队 石墨烯卷-可调手性 | Nature Materials

B站影视 2025-02-25 01:09 2

摘要:在非手性石墨烯和其他二维材料中,所创造的手性材料,可潜在应用在先进光学、电子学和自旋电子学中的。然而,光学活性和相关手性电子特性的研究,受制于实验挑战,特别是在精准控制这些材料的手性方面。

在非手性石墨烯和其他二维材料中,所创造的手性材料,可潜在应用在先进光学、电子学和自旋电子学中的。然而,光学活性和相关手性电子特性的研究,受制于实验挑战,特别是在精准控制这些材料的手性方面。

今日,天津大学胡文平团队,在Nature Materials上发文,开发了一种通用的蜡辅助浸泡方法,用于制备具有可控手性角的石墨烯卷,该方法还可推广到其他二维材料的高产量制备中。

在室温时,左手和右手石墨烯卷表现出了光学活性和极好的自旋选择性效应,自旋极化超过 90%。只有通过精确控制手性,才能在量身定制的卷形异构体中,实现可调手性诱导的自旋选择性,这一发现。有别于其他碳材料或现有的手性材料。

狄拉克费米子模型表明,主要沿手性卷一侧运动的电子,会产生优先自旋极化,而手性卷诱导的自旋选择性,正是归因于这种有限自旋选择性效应。

这种制造方法,为非手性二维材料,赋予了可调手性,并有望催生相应的量子行为和室温自旋电子技术。

第一作者:Enbing Zhang, Shuaishuai Ding, Xiaopeng Li, Xiangyun Ma, Xiaoqing Gao, Lei Liu.

通讯作者:Yongtao Shen,Qifeng Li,Shengbin Lei,Wenping Hu

通讯单位:天津大学

Graphene rolls with tunable chirality.

具有可调手性的石墨烯卷。

图 1:手性石墨烯卷形成的示意图和统计分析。

图 2:石墨烯卷的结构特征。

图 3:手性石墨烯卷的拉曼光谱和拉曼光学活性Raman optical activities,ROA 光谱。

图4:半导体卷的原位磁导探针magnetic conductive-probe mCP-AFM 测量和电子带结构。

来源:今日新材料

来源:石墨烯联盟

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