缺陷工程化石墨烯的可操作时间尺度
材料科学
2023-06-28 v1
摘要
晶格中的缺陷对于调控石墨烯的化学、热学和电子性质至关重要。电子束辐照是一种可按预设图案在石墨烯中诱导缺陷的简便方法，但尚无关于所产生缺陷随时间演化的系统性研究。本文通过微拉曼光谱对低能（ keV）电子辐照在石墨烯中产生的缺陷位点进行了为期 小时的实验研究，并辅以分子动力学模拟。在最初的 10 小时内，结构缺陷以最高密度值保持稳定。随后晶体部分重构，最终在一个多月后达到稳定且缺陷较少的状态。模拟从原子层面合理化了相关过程，并证实该辐照诱导的是不同性质的复合缺陷团簇，而非像高能电子情形那样明确的纳米孔。所呈现的结果确定了缺陷稳定性的时间尺度，从而确立了可工程化富缺陷石墨烯器件在纳米电子学应用中的可操作时间跨度。此外，本文指出了缺陷石墨烯的长效化学反应性，该性质可用于石墨烯的功能化以服务于传感和储能应用。
引用
@article{arxiv.2306.15345,
title = {Operability timescale of defect-engineered graphene},
author = {Nicola Melchioni and Luca Bellucci and Alessandro Tredicucci and Federica Bianco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15345},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 5 figures