石墨烯纳米拓扑结构原子尺度可控制备及其与衬底之间的复杂量子效应研究

项目名称： 石墨烯纳米拓扑结构原子尺度可控制备及其与衬底之间的复杂量子效应研究

项目编号： No.11374009

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陆赟豪

作者单位： 浙江大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 自石墨烯发现以来，关于它的各种优异性能就有大量报道，但这些性能都非常依赖于原子尺度可控的石墨烯的各种纳米拓扑结构，如armchair或zigzag边缘的纳米带。可惜目前石墨烯的原子级可控制备尚面临巨大挑战。本项目将主要采用包含范德瓦尔斯和自旋轨道耦合作用的第一性原理方法研究衬底辅助聚合一些特定的分子前驱体自下而上的原子级可控制备石墨烯纳米带以及具有各种拓扑结构的石墨烯材料，研究这种制备方法的微观过程, 比如分子前驱体聚合和脱氢的顺序，衬底表面脱氢和碳碳成键过程的机制，了解碳碳成键方向的选择性；研究衬底的催化特性在这些过程中起的作用以及不同石墨烯纳米结构的生成对不同衬底的依赖关系。进一步研究衬底和石墨烯材料的相互作用，探讨通过衬底的电子结构来调控石墨烯纳米结构电子态的拓扑性能，增强石墨烯中的自旋轨道耦合效应，揭示石墨烯和衬底相互作用的机理，为制备基于石墨烯的新型量子器件提供理论依据。

中文关键词： 类石墨烯；拓扑相变；自旋轨道耦合；五族元素；二维材料

英文摘要： After discovery of graphene, its excellent properties are widely reported which is highly dependent on atomic precise fabrication of graphene nano-structure, e.g., armchair or zigzag GNRs. However, atomic precise fabrication of graphene nano-structure sti

英文关键词： Graphene-like；topological phase change；spin-orbital coupling；Group-V element；2D Materials