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Cu(111) 上旋转错向石墨烯莫尔超晶格:经典分子动力学模拟与扫描隧道显微镜研究

材料科学 2014-08-27 v2

摘要

铜上石墨烯是一个具有高度技术相关性的系统,因为 Cu 是化学气相沉积 (CVD) 生长石墨烯最广泛使用的衬底之一。然而,人们对它们相互作用的细节知之甚少。获取此类信息的一种方法是研究由于两个晶格失配而出现的超晶格。然而,铜上石墨烯是一个低波纹系统,使得其实验和理论研究都极具挑战性。在此,我们报告了在 Cu(111) 上 CVD 石墨烯中观察到的一种新的旋转莫尔超晶格,通过扫描隧道显微镜 (STM) 测量,其特征周期为 1.5±0.051.5 \pm 0.05 nm,波纹度为 0.15±0.050.15 \pm 0.05 A˚\hbox{\AA}。为了理解观察到的超晶格,我们开发了一种新参数化的 Tersoff 势,用于石墨烯/Cu(111) 界面,并拟合至非局域范德华密度泛函理论 (DFT) 计算结果。结合时间 lapse 经典分子动力学 (CMD) 的界面力场,在无需任何进一步参数调整的情况下,对于 10.4±0.5,10.4 \pm 0.5,^{\circ} 的错向角,生成的超晶格与实验结果在定量上吻合良好。此外,CMD 模拟预测了莫尔图案存在两个不等价的高对称方向,这也已在实验 STM 图像中得到识别。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.1716,
  title  = {Rotation misorientated graphene moire superlattices on Cu(111): classical molecular dynamics simulations and scanning tunneling microscopy studies},
  author = {P. Süle and M. Szendrő and C. Hwang and L. Tapasztó},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.1716},
  year   = {2014}
}

备注

7 pages, 2 figures, 2 tables