含拓扑缺陷石墨烯的一步合成法
材料科学
2024-11-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
化学气相沉积可实现石墨烯的大面积理想生长，但许多石墨烯应用需要可控地引入特定缺陷。我们提出了一种一步化学气相沉积工艺，旨在将前驱体的拓扑结构保留在生长的碳质薄膜中。当使用azupyrene（石墨烯中Stone-Wales缺陷的分子类似物）作为前驱体时，根据铜基底生长温度的不同，会产生具有多种形态的碳质单层。沉积过程中基底温度越高，所得单层越接近理想石墨烯。通过一系列互补的材料表征技术进行分析，揭示了形态变化与原子吸附高度、网络拓扑以及5-/7元碳环浓度之间的密切关联。这些工程化缺陷碳单层可以转移到不同的基底上，有望在纳米电子学、传感和催化等领域实现应用。
引用
@article{arxiv.2411.02676,
title = {One-step synthesis of graphene containing topological defects},
author = {Benedikt P. Klein and Matthew A. Stoodley and Joel Deyerling and Luke A. Rochford and Dylan B. Morgan and David Hopkinson and Sam Sullivan-Allsop and Fulden Eratam and Lars Sattler and Sebastian M. Weber and Gerhard Hilt and Alexander Generalov and Alexei Preobrajenski and Thomas Liddy and Leon B. S. Williams and Tien-Lin Lee and Alex Saywell and Roman Gorbachev and Sarah J. Haigh and Christopher Allen and Willi Auwärter and Reinhard J. Maurer and David A. Duncan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02676},
year = {2024}
}
备注
manuscript and SI provided