α-Al₂O₃|石墨烯界面处 sp²/sp³ 成键的控制机制
材料科学
2022-08-16 v1
摘要
本文报道的第一性原理计算阐明了 α-Al₂O₃ 与石墨烯界面性质的影响，重点在于结构和电子性质。考虑了多种接触界面以及不同的 α-Al₂O₃ 表面终止，涉及化学计量及略微偏离化学计量的氧化铝。我们表明，根据铝或氧与石墨烯接触与否，在界面接触附近可能发生 sp³ 结构畸变和自发自旋极化。有趣的是，某些情况会根据置于石墨烯上的 α-Al₂O₃ 初始几何结构导致石墨烯能带结构中的 p 型掺杂。文章还强调了使氧化铝表面悬键饱和与否的重要性，并表明通过界面处氧与碳原子间 sp³ 键的影响，这可能成为打开石墨烯带隙的控制机制。我们讨论了利用这种敏感性于实际应用中的潜力。
引用
@article{arxiv.2208.07080,
title = {sp$^{2}$/sp$^{3}$ bonding controlling mechanism at the $\alpha$-Al$_{2}$O$_{3}|$graphene interface},
author = {Renan P. Maciel and Chin Shen Ong and Daria Belotcerkovtceva and Yaroslav O. Kvashnin and Danny Thonig and M. Venkata Kamalakar and Olle Eriksson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07080},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 6 figures, In submission process (peer review) at physical review research (PRR)