氮掺杂是调节石墨烯的物理化学性质最有效的一种方法，通过氮掺杂原子与石墨烯的三维弯曲晶格相互作用，实现了性能优异的电催化、收集光能量功能的三维氮掺杂石墨烯。但是三维石墨烯材料氮掺杂硬气的电子传输性能和电子结构的相关研究极为缺乏。

有鉴于此，日本东北大学陈明伟(Mingwei Chen)、筑波大学Yoshikazu Ito、冈山理科大学Yoichi Tanabe等报道通过双电层晶体管，系统的研究氮掺杂三维石墨烯材料的电子性质，发现在氮掺杂三维石墨烯的等电点附近具有乌尔巴赫带尾（Urbach-tail）限域电子结构，并且因此形成金属态电子传输通道。

本文要点：

（1）

探索和区分二维材料的新型电子结构式目前凝聚态物理学以及固体物理学最重要的研究领域，因此研究氮掺杂三维石墨烯材料的独特电子结构和电子传输性能，发现氮掺杂作用导致产生金属态和较强的电子局域化作用。

（2）

通过结合紫外荧光测试、拉曼测试和输运性质测试，说明通过氮掺杂原子与三维弯曲石墨烯晶格之间的协同作用产生了双重模式电子结构，导致氮掺杂石墨烯材料具有优异的电催化活性，更高的分子吸附能力，更高的光吸收性能。

参考文献

Yoichi Tanabe, Yoshikazu Ito, Katsuaki Sugawara, Samuel Jeong, Tatsuhiko Ohto, Tomohiko Nishiuchi, Naoaki Kawada, Shojiro Kimura, Christopher Florencio Aleman, Takashi Takahashi, Motoko Kotani, Mingwei Chen, Coexistence of Urbach-Tail-Like Localized States and Metallic Conduction Channels in Nitrogen-Doped 3D Curved Graphene, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202205986

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202205986