将锗植入石墨烯
材料科学
2018-11-14 v1
摘要
将杂原子掺入石墨烯晶格可用于调控其电子、力学与化学性质。迄今为止，直接取代仅限于偶然的 Si 杂质以及使用低能离子注入引入的 P、N 与 B 掺杂剂。我们在此展示迄今最重的杂质，即植入单层石墨烯的 Ge 离子。尽管样品污染仍是一个问题，原子分辨率扫描透射电子显微镜成像与定量图像模拟表明，Ge 既可直接取代单个原子，以屈曲的面外构型与三个碳邻居成键，也可占据双空位中的面内位置。第一性原理分子动力学进一步提供了植入过程的原子尺度洞察，揭示出一种强化学效应，使植入可在低于石墨烯位移阈能下发生。我们的结果表明重原子可被植入石墨烯晶格，为诸如以石墨烯为模板的单原子催化等先进应用指明路径。
引用
@article{arxiv.1802.04660,
title = {Implanting germanium into graphene},
author = {Mukesh Tripathi and Alexander Markevich and Roman Böttger and Stefan Facsko and Elena Besley and Jani Kotakoski and Toma Susi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04660},
year = {2018}
}
备注
20 pages, 5 figures