近期，能源与机械工程学院材料学科组陈铜副教授等人在未来的电子纳米器件中取得重要进展，研究成果“Theoretical insight into the intrinsic electronic transport properties of graphene-biphenylene-graphene nanosheets and nanoribbons: a first-principles study”为题被选为inside back cover发表在国际重要学术期刊《Journal of Materials Chemistry C》。22级研究生罗程作为第一作者，陈铜副教授为通讯作者，江西理工大学为第一通讯单位。
近年来，随石墨烯优异的物理、化学性能的深入研究，掀起了科学家探索其他具有优异性能的二维碳基材料的热潮。尤其单层联苯网络(BPN)的成功合成，在碳材料的研究方面取得了重大进展。受这种材料的启发，利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法系统地研究了基于石墨烯-BPN-石墨烯(G-BPN-G)异质结纳米器件的电子结构和输运特性。结果表明：二维本征BPN基器件的电子输运呈现各向异性，当施加偏压小于0.6 V时，电子沿锯齿型方向(Iz)的传输强于沿扶手椅方向(Ia)，但当偏压进一步增大时，则Iz更强。此外，器件的电流-电压曲线都表现出显著的负差分电阻(NDR)特性。其次，进一步探究了不同钝化边界、BPN与石墨烯宽度对准一维(Q1D) G-BPN-G纳米带电子结构的影响，结果显示锯齿型边界G-BPN-G纳米带的金属性不受边界钝化的原子种类以及条带宽度的影响。而扶手椅型G-BPN-G纳米带的金属或半导体特性取决于其异质结的宽度和边缘钝化原子种类。具体来说，F、H钝化的扶手椅型G-BPN-G纳米带随异质结中BPN宽度增加，纳米带实现从半导体到金属的转变；而O钝化的G-BPN-G纳米带始终表现出金属特征。最后依据异质结电子结构特性，构建Q1D G-BPN-G纳米带器件，通过改变中间散射区H钝化的BPN纳米带的长度，实现金属到半导体器件的转变。这些有趣的结果表明新型的G-BPN-G器件在未来的电子纳米器件中具有很好的应用前景。
