石墨烯碳原子以sp2雜化軌道組成六角型蜂巢晶格結(jié)構(gòu)使其具有很多特性。但石墨烯在制備過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生晶格缺陷。新加坡南洋理工大學(xué)的AnastassiaSorkin和HaibinSu以及香港科技大學(xué)的研究人員報(bào)告了他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果，這些結(jié)果有助于我們更好地理解晶格缺陷的形成方式，及其修飾機(jī)制。

Sorkin和Haibin重點(diǎn)計(jì)算了石墨烯納米帶。盡管石墨烯納米帶具有有限的寬度缺乏大片石墨烯的二維對(duì)稱性，但由于帶隙的可設(shè)計(jì)性，它們對(duì)于電子應(yīng)用特別具有吸引力。石墨烯納米帶內(nèi)的缺陷會(huì)對(duì)石墨烯內(nèi)的電子以及熱性能和機(jī)械特性產(chǎn)生顯著影響。

研究人員使用密度泛函結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)來模擬由六個(gè)（冠烯）和七個(gè)（三環(huán)戊二烯并三亞苯基）多邊形組成的多邊形碳晶格片段。研究顯示：在石墨烯制備過程中特別是采用化學(xué)氣相沉積（CVD）方法時(shí)，冠烯和三環(huán)戊二烯并三亞苯基會(huì)起一定的作用。

石墨烯納米帶的邊緣修飾

計(jì)算結(jié)果顯示各種缺陷和晶界是如何產(chǎn)生的。在不同溫度和時(shí)間下，冠烯和三環(huán)戊二烯并三亞苯基相互組合。他們還展示了缺陷，如旋轉(zhuǎn)鍵（StoneWales）或晶格間隙是如何修補(bǔ)的。

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計(jì)算研究中的一些常見的石墨烯缺陷是晶格“域”被多邊形串隔開成不同方向上。這些不同取向的域是由于石墨烯和下面的金屬之間的晶格錯(cuò)配。Sorkin和Su的計(jì)算對(duì)這些理論系統(tǒng)提供了進(jìn)一步的見解。他們?cè)趫?bào)告中指出：“中間結(jié)構(gòu)分解后，形成具有不同取向晶粒的石墨烯納米帶。”

該研究預(yù)測(cè)存在一種被稱為“逆Stone-Wales缺陷”，他們希望通過未來的實(shí)驗(yàn)研究來證實(shí)這一缺陷，并強(qiáng)調(diào)邊緣在產(chǎn)生、修改和修補(bǔ)缺陷方面的重要性。他們總結(jié)報(bào)告表示：“這項(xiàng)研究直接從碳碎片中動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)演化著手，為人們提供了一個(gè)平臺(tái)，可以促進(jìn)人們理解邊緣在形成和轉(zhuǎn)化碳納米結(jié)構(gòu)中潛在的電子、機(jī)械和熱應(yīng)用中的作用?！?/p>