石墨烯片在石墨烯层上的快速扩散
介观与纳米尺度物理
2011-02-22 v1
摘要
本文分析了石墨烯片在石墨烯层上的扩散，并为所研究的系统提出了一种新的扩散机制。根据该机制，石墨烯片从公度态到非公度态发生旋转转变，随后同时进行旋转和平移运动，直到再次达到公度态，如此循环往复。基于第一性原理和半经验计算的分子动力学模拟和解析估计表明，所提出的扩散机制在温度 T ~ Tcom 时占主导地位，其中 Tcom 对应于石墨烯片在公度态下相邻能量极小值之间跃迁的势垒。例如，对于由约 40、200 和 700 个原子组成的石墨烯片，在温度分别为 50 - 150 K、200 - 600 K 和 800 - 2400 K 时，所提出的通过旋转至非公度态的扩散机制对扩散的贡献，比石墨烯片在公度态下扩散的贡献高出一到两个数量级。本文考虑了基于石墨烯片扩散研究来实验测量石墨烯层间相对运动势垒的可能性。所得结果也与理解多环芳烃分子在石墨烯上的动力学行为相关，并且对于一系列公度吸附质-吸附剂系统应定性有效。
引用
@article{arxiv.1102.4103,
title = {Fast diffusion of graphene flake on graphene layer},
author = {Irina V. Lebedeva and Andrey A. Knizhnik and Andrey M. Popov and Olga V. Ershova and Yurii E. Lozovik and Boris V. Potapkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.4103},
year = {2011}
}
备注
33 pages, 6 figures