SiC(0001)上异质石墨的镍间隙嵌入：一种用于工程二维异质结构的新平台

与石墨集成的二维磁性材料为下一代自旋电子器件提供了引人入胜的平台，但由于合成限制，镍的2D形式仍鲁atively未被探索。本文报告了通过可扩展的 colloidal 纳米粒子沉积路线，在SiC(0001) Si面上实现的镍在石墨 beneath 的受控间隙嵌入。通过浸入 colloidal 解决方案在室温下将直径约为10 nm 的化学合成 Ni 纳米粒子均匀沉积到石墨上；随后在650 {$\deg$C} 进行热处理驱动间隙嵌入，产生在石墨/缓冲层界面上有序的 Ni 岛，其形貌受 anneal 条件的影响。扫描隧道显微镜（STM）和角分辨光子能谱（ARPES），结合密度泛函理论（DFT）计算，阐明了间隙嵌入层的原子结构和电子结构。DFT 模拟进一步确认了作为形状和横向尺寸函数的2D 纳米结构的热力学稳定性，预测其平均磁矩为0.9 {$\mu_B$} 每个原子。将 Ni 间隙嵌入的石墨于 SiC 构成一种稳定于常温下的2D 异质结构，兼具保持石墨能带结构和稳健界面磁性。这些发现为构建磁性石墨基异质结构并将其集成到自旋电子架构中提供了可重复、可扩展的途径。