Electronic structure of graphene nano-ribbons

İnsanların yüzyıllardır kalem ucu olarak kullandığı grafit katmanlardan oluşmaktadır ve her bir katmana grafin denir. 2004 yılında Novoselov ve ekibi iki boyutlu grafini üretmeyi başardı. Daha önce grafin üzerine epeyce teorik çalışma yapılmıştı ve bu yeni gelişme deneysel çalışmalara da imkan sağladı. Yapılan çalışmalar gösteriyor ki grafin, elektronik yapısı sebebiyle, kuvantumsal görelilikçe ortaya atılan fikirleri doğruluyor. Bu sebeple bilim adamları iki boyutlu sistemler hakkındaki düşüncelerini tekrar gözden geçirmek zorunda kaldılar. Hatta son yapılan teorik çalışmalar, deneysel verileri doğrular şekilde gösteriyor ki, elektronlar ve deşikler brillouin bölgesi içindeki K noktası civarında oluşan konik elektronik bant dağılımı sebebiyle 1 milyon m/s hızla hareket eden (c/300, c ışık hızı) kütlesiz fermiyonlar gibi davranıyorlar.Grafinin bant aralığı sıfır olduğundan yarı iletken uygulamalarında kullanılamamaktadır. Grafin nano-şeritler (GNŞ) sonlu büyüklükteki grafinlerdir. Grafinden farklı olarak bant aralıkları sıfır olmayabilir, bu nedenle bant aralığı mühendisliği uygulamaları için (mesela transistörler) yeni bir adaydır. Bu çalışma zayıf bağlanma yöntemiyle hem bir boyutlu (bir boyutta sonsuz), hem de sıfır boyutlu (iki boyutta da sonlu) Grafin Nano-Şeritlerin elektronik bant yapısının hesaplanmasını sunuyor. Hesaplamalar hem bir boyutta, hem de sıfır boyutta Zigzag, Koltuk ve Kiral Grafin Nano-Şeritler (ZGNŞ, KGNŞ, KiGNŞ) için yapıldı. Hesaplar, grafindeki gibi sıfır bant aralıklı grafin nano-şeritlerin (ZGNŞ ve KGNŞ) olduğunu gösterdiği gibi, bant aralığı boyutları küçüldükçe artan ve böylece silikonun yerini almak için daha uygun ve güçlü bir aday haline gelen sıfırdan farklı bant aralığına sahip (KGNŞ ve KiGNŞ) grafin nano-şeritlerin de varlığını göstermektedir.