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碳是自然界中分布非常广泛的元素之一.作为四价态的非金属元素，它可以和金属、非金属形成共价键，组合成各式各样的碳基纳米材料.其中石墨烯作为碳的二维同素异形体，由于具有非常独特的电学性质，目前已经得到广泛的研究1.虽然石墨烯具有非常独特的电学性质，但由于零能隙的能带结构，使得它无法直接用于逻辑器件中.