单晶铜衬底上石墨烯的电子结构

利用低能电子显微镜、低能电子衍射和角分辨光电子能谱研究了Cu(111)和Cu(100)单晶上石墨烯的电子结构。在两种衬底上，石墨烯均呈旋转无序，且石墨烯与衬底之间的相互作用导致狄拉克交叉点移动约-0.3 eV，并打开一个约250 meV的带隙。样品暴露于空气导致氧在Cu(100)上的石墨烯下方插层，形成($\sqrt{2} \times 2\sqrt{2}$)R45$^{\rm o}$超结构。这种插层对石墨烯$\pi$带的影响是增大狄拉克交叉点的偏移（约-0.6 eV）并扩大带隙（约350 meV）。在Cu(111)上的石墨烯样品中未观察到此类效应，$\Gamma$点的表面态未显示出与表面超结构相关的带隙。发现石墨烯薄膜可保护表面态免受空气暴露影响，未观察到有效质量的变化。