Angew. Chem. ：不同氮掺杂位点对石墨烯纳米带电子结构的调控

杂原子掺杂是调控石墨烯纳米带能带结构的有效手段。氮原子因其有趣的电子特性被人们广泛用于石墨烯纳米带的掺杂体系当中。然而，不同氮原子掺杂位点（石墨氮和吡啶氮）对石墨烯纳米带能带结构的调控作用，目前尚未给出十分明确的机理解释。

近日，昆明理工大学蔡金明教授团队和吉林大学陈龙教授课题组合作，利用氮掺杂前驱体分子成功在Au（111）表面合成了多位点氮掺杂的石墨烯纳米带（GNRs）。由于前驱体分子吸附构型的变化，合成的GNRs中含有两种类型的氮原子（吡啶氮和石墨氮）掺杂位置及三种不同的化学键类型（C-C键，C-N键及N-N键）。通过高分辨扫描隧道显微镜(HR-STM)和非接触原子力显微镜(NC-AFM)成像，精确识别并确定了三种类型的GNRs。电学性质的详细研究证实，与本征的GNRs相比，N原子掺杂后形成的GNRs（C-C键）会拓宽带隙，并在费米面位置引入新的缺陷态（C-N键和N-N键）。第一性原理计算表明，周期的C-N键和N-N键的GNRs呈现金属特性。