通过间歇性空位在纳米管与石墨烯中实现硅取代
材料科学
2019-02-08 v1
摘要
单壁碳纳米管（SWCNTs）与石墨烯的性质可被共价结合的杂质所改变。尽管这可在合成过程中引入化学添加剂来实现，但那常会阻碍生长并导致结晶尺寸与质量受限。此处，通过低能氩等离子体同时形成空位以及激光辐照热激活吸附原子扩散，硅杂质被掺入这两种材料的晶格中。在约 1 ion/nm 的曝光后，我们借助原子级分辨扫描透射电子显微镜发现石墨烯中 Si 取代密度为 0.15 nm、纳米管中为 0.05 nm。与对 SWCNTs 中 Ar 辐照效应的预测高度一致，我们发现 Si 掺入单空位与双空位中，其中约 2/3 为前者。在准一维与二维碳晶格中受控掺入杂质或可用于气体传感等应用，类似方法也可能用于取代迁移势垒低于碳的其他元素。
引用
@article{arxiv.1902.02611,
title = {Si Substitution in Nanotubes and Graphene via Intermittent Vacancies},
author = {Heena Inani and Kimmo Mustonen and Alexander Markevich and Er-Xiong Ding and Mukesh Tripathi and Aqeel Hussain and Clemens Mangler and Esko I. Kauppinen and Toma Susi and Jani Kotakoski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.02611},
year = {2019}
}
备注
5 Pages, 5 Figures, 1 Table