石墨烯纳米带(Graphene Nanoribbons, GNRs)，是条状的石墨烯纳米结构，近年来备受关注。GNRs具有独特边缘可变的准一维结构使其具有独特的奇异电磁物性，如存在边缘态、尺寸限域控制的能量量子化和能隙变化、以及边缘磁有序等。这些结构和物性使其在作为高性能场效应器件、自旋电子器件、以及光电和传感等器件方面具有重要应用前景。GNRs的材料制备、纳米器件制作和应用是石墨烯研究领域中一个重要方向。然而，GNRs在可控制备、本征输运性质及器件应用方面还存在一些亟待解决的问题。当前，尽管有多种策略制备石GNRs，但可靠制备小于5 nm宽且边缘平滑的GNRs仍然是一个重大挑战。GNRs本征的电子能量状态、电子输运特性被输运带隙或边缘散射效应所掩盖。 

　　中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室刘立伟团队与中科院物理所吕力团队合作，提出了一种新的剖开单壁碳纳米管(SWNTs)的路线，实现了具有低的面内和边缘无序的高质量GNRs阵列的制备，并首次在GNRs低温输运测试中发现微分电导随偏置电压和温度的幂次率变化关系，和低温的零偏置反常行为，揭示出GNRs中的Luttinger液体（具有1D线性能量色散关系体系中电子-电子相互作用）行为，及其对电子传导性能的影响。这些发现对于高质量GNRs制备、深入理解GNRs的电子态和将来GNRs器件应用具有重要意义。相关结果已发表在Phys. Rev. B87,165404 (2013)。 

　　此项工作得到了国家自然科学基金委、科技部、苏州纳米所项目的大力资助，并得到苏州纳米所测试和加工平台的技术支持。

图1.高质量GNRs的制备过程示意图

图2.微分电导dI/dV作为偏压V_ds和温度T的曲线显示出Luttinger液体行为