石墨烯与石墨表面晶界处的局域化电子态
介观与纳米尺度物理
2016-08-02 v1
摘要
石墨烯及其他二维材料大规模合成的最新进展凸显了局域缺陷（如位错和晶界（GBs））的重要性，尤其是它们改变材料电子性质的倾向。理解多晶形态如何影响电子性质对于柔性电子、能量收集器件或传感器等应用的开发至关重要。我们在此报告了对若干晶界的原子尺度表征以及其附近局域化电子态的结构依赖性。利用低温扫描隧道显微镜（STM）和扫描隧道谱（STS），结合紧束缚与从头算数值模拟，我们探索了石墨表面的晶界，并阐明了局域态密度（LDOS）与其原子结构之间的相互关联。我们表明，这些晶界的电子指纹由显著的共振构成，根据相邻晶粒的相对取向，这些共振或出现在谱的电子侧，或表现为靠近电荷中性点的电子-空穴对称双重态。这两种类型的谱特征将对输运性质产生截然不同的影响，在非对称情况下可引入输运各向异性，这可用于设计新颖的生长和制造策略以调控器件性能。
引用
@article{arxiv.1608.00311,
title = {Localized electronic states at grain boundaries on the surface of graphene and graphite},
author = {Adina Luican-Mayer and Jose E. Barrios-Vargas and Jesper Toft Falkenberg and Gabriel Autès and Aron W. Cummings and David Soriano and Guohong Li and Mads Brandbyge and Oleg V. Yazyev and Stephan Roche and Eva Y. Andrei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.00311},
year = {2016}
}