近日，我校材料与纺织工程学院赵健伟教授发表“碳材料电子器件设计”领域最新研究进展的研究论文，相关成果以《不同宽度石墨烯纳米带的本征电子和输运性质》(Intrinsic electronic and transport properties of graphene nanoribbons with different widths) 为题，于2020年1月29日在线发表于国际著名化学领域期刊《物理化学化学物理》（Physical Chemistry Chemical Physics），该论文第一作者为我校联培硕士研究生张柳悦同学，赵健伟教授为论文通讯作者。

随着半导体工业中制造技术的发展，临界线宽越来越接近其物理极限，二维材料尤其是定制的石墨烯，有望替代先进的电子设备的传统硅基材料。由于平面结构以及边缘效应，石墨烯中的电子传输行为与金属和半导体均不同。通过化学或物理技术对石墨烯进行图案化，或者通过蚀刻方法将其定制为石墨烯纳米带（GNR）准一维材料，表现出许多有趣的特性，例如量子霍尔效应和弹道传输。局部化学环境，键合环境，电子密度，疏水环境，电负性和拓扑结构等局部环境对GNR的电子传输行为具有重要影响。作者利用密度泛函理论结合非平衡理论格林函数方法，系统地研究了一系列锯齿形石墨烯纳米带（ZGNR）的本征电子和输运性质。模拟表明，电子主要通过纳米带的边缘，但具有不同带宽度的ZGNR的具有完全不同的传输特性，这取决于之字形链的数量是奇数还是偶数。这些结果对基于石墨烯的分子工程学，例如用于分子装置实用的边缘定制或边缘修饰提供了全面的了解。

Fig.1. (a) The structure of the n-ZGNR; (b) The calculated current-voltage (I-V) curves of the n-ZGNR, the black square, red circle and blue triangle denote the narrow ribbons 1-ZGNR, 2-ZGNR, and 3-ZGNR, respectively. All other even or odd ZGNRs are overlapped and denoted respectively; (c) Transmission spectra of 1-ZGNR, 2-ZGNR, 3-ZGNR at different bias.

(论文DOI：https://doi.org/10.1039/C9CP06461C)