石墨烯与石墨中的 Positronium 形成

作为入射正电子动能（1.5eV 至 1keV）的函数，研究了洁净多晶铜（Cu）、高定向热解石墨（HOPG）以及生长在多晶铜衬底上的多层石墨烯（MLG）表面上 Positronium（Ps）的形成。对 Cu 的测量表明，随着入射正电子动能从 1.5eV 增加到 900eV，形成 Ps 的正电子比例（$f_{Ps}$）从约 0.5 下降到约 0.3。然而，在 HOPG 和 MLG 中，并非 $f_{Ps}$ 随正电子动能单调下降，而是在约 5eV 处观察到尖锐峰值，且在约 200eV 以上，在 HOPG 和 MLG 中几乎保持恒定。我们提出，在 HOPG 和 MLG 中，低入射正电子能量下 Ps 的形成或由表面等离子体子辅助的电子拾取过程主导，或由依赖于能量的背散射过程主导。这两种过程都能解释所观察到的峰值，且当前数据有助于增进对层状材料 Ps 形成的理解。