一个由物理学家和化学家组成的小组生产了第一批多孔石墨烯带，其中晶格中的特定碳原子被氮原子取代。巴塞尔，伯尔尼，兰开斯特和沃里克大学的研究人员在《美国化学会杂志》上报告说，这些碳带具有半导体特性，使其在电子和量子计算中具有吸引力。
石墨烯由排列成蜂窝结构的单层碳原子组成。这种材料不仅在基础研究中受到关注，而且由于其独特的特性(包括出色的导电性以及惊人的强度和刚度)也吸引了各种应用。世界各地的研究团队正在努力通过用不同元素的原子代替晶格中的碳原子来进一步扩展这些特性。此外，还可以通过在晶格中形成孔来改变电和磁性能。
梯形结构
现在，由巴塞尔大学的物理学家恩斯特·迈耶教授和伯尔尼大学的化学家刘世霞博士领导的一组研究人员成功生产了第一批石墨烯带其晶格既包含周期性孔又包含规则的氮原子的模式。这种新材料的结构类似于梯子，每个梯级包含两个氮原子。
为了合成这些多孔的，含氮的石墨烯碳带，研究人员在真空中一步一步地加热了各个构件，并在银表面上对其进行了加热。带状物在高达220℃的温度下形成。原子力显微镜使研究人员不仅可以监测合成中的各个步骤，而且可以确认分子的完美梯形结构和稳定性。
非凡的特性
来自巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所(SNI)的科学家使用扫描隧道显微镜，还证明了这些新的石墨烯带不再像纯石墨烯一样是电导体，而是实际上起着半导体的作用。伯尔尼大学和沃里克大学的同事通过对电子特性进行理论计算，证实了这些发现。该研究的第一作者RémyPawlak博士说：“半导体特性对于电子学中的潜在应用至关重要，因为它们的电导率可以专门调节。”
从文献中知道，晶格中高浓度的氮原子在受到磁场作用时会导致石墨烯带磁化。“我们期望这些多孔的，氮掺杂的石墨烯碳带表现出非凡的磁性，” Ernst Meyer说。“将来，色带因此可能会在量子计算中引起人们的兴趣。”