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应力和线缺陷对石墨烯纳米条带输运性质的影响
石墨烯是一种具有超高导电和导热性质的二维材料，因其具有独特的电子性质而被广泛应用于新型电子器件和光电子学领域。然而，由于制备过程中存在一定的缺陷，以及外界环境的影响，石墨烯往往存在着一些应力和线缺陷。这些缺陷对石墨烯纳米条带的输运性质产生了重要影响，本文将对这些影响进行详细探讨。
一、应力对石墨烯纳米条带输运性质的影响
应力是指物体内部受到的外力作用，通常可以分为拉伸应力和压缩应力。石墨烯在制备过程中往往存在一定程度的应力，这种应力对石墨烯纳米条带的输运性质产生了明显影响。
1.1拉伸应力对石墨烯纳米条带的影响
拉伸应力对石墨烯纳米条带的影响主要表现在两个方面：一是影响石墨烯纳米条带的导电性能，二是影响石墨烯纳米条带的结构和形貌。
首先，研究表明，拉伸应力会导致石墨烯纳米条带的导电性能发生变化。当拉伸应力逐渐增大时，石墨烯纳米条带的电导率也逐渐增大。这是因为石墨烯纳米条带的导电性能与其构成的碳-碳化学键有关，在拉伸应力下，碳-碳化学键形变导致电子结构发生变化，从而影响了导电性能。
其次，拉伸应力还会影响石墨烯纳米条带的结构和形貌。随着拉伸应力的逐渐增大，石墨烯纳米条带的形貌会发生变化，出现不同程度的扭曲或变形。这种变形可能会导致石墨烯纳米条带的带隙发生变化，影响其输运性质。
1.2压缩应力对石墨烯纳米条带的影响
与拉伸应力相似，压缩应力也会对石墨烯纳米条带的输运性质产生影响。研究发现，压缩应力会导致石墨烯纳米条带的带隙增大，导电性能下降。这是因为压缩应力会造成石墨烯纳米条带的碳-碳键有序化，增加了带隙大小，从而影响了电子的输运性质。
二、线缺陷对石墨烯纳米条带输运性质的影响
线缺陷是指石墨烯纳米条带中存在的缺陷线，常见的线缺陷有边缘线和晶格缺陷。这些缺陷线对石墨烯纳米条带的输运性质产生了重要影响。
2.1边缘线对石墨烯纳米条带的影响
边缘线是指石墨烯纳米条带的边缘处存在的缺陷线。研究发现，边缘线会导致石墨烯纳米条带的导电性能下降。这是因为边缘线会与电子结合形成表面态，这些表面态会吸收和散射电子，从而影响了石墨烯纳米条带的电导率。
此外，边缘线还会影响石墨烯纳米条带的热传导性质。研究表明，边缘线会形成能量漏洞，这些漏洞会导致热量难以传递，从而降低了石墨烯纳米条带的热导率。
2.2晶格缺陷对石墨烯纳米条带的影响
晶格缺陷是指石墨烯纳米条带中存在的缺陷，主要包括碳原子缺陷和碳碳双键缺陷。这些缺陷对石墨烯纳米条带的输运性质产生了复杂的影响。
在石墨烯纳米条带中，碳原子缺陷会影响石墨烯纳米条带的电子输运性质。研究表明，碳原子缺陷会形成局域化态，导致石墨烯纳米条带的电导率下降。此外，碳原子缺陷还会影响石墨烯纳米条带的热传导性质，导致热导率下降。
碳碳双键缺陷也是石墨烯纳米条带中常见的晶格缺陷。研究表明，碳碳双键缺陷会导致石墨烯纳米条带的带隙大小发生变化，从而影响了它的导电性能。此外，碳碳双键缺陷还会形成阻碍电子的局部障碍，从而影响石墨烯纳米条带的电子输运性质。
三、结论
总体来说，应力和线缺陷对石墨烯纳米条带的输运性质产生了重要影响。应力可以影响石墨烯纳米条带的导电性能和形貌，而线缺陷则会导致石墨烯纳米条带的带隙大小发生变化，从而影响了它的电子输运性质。因此，在石墨烯纳米条带的制备和应用中，需要充分考虑应力和线缺陷对其性质的影响，制定相应的技术和策略，以实现更好的性能和应用效果。