Ir(111)上摩尔超晶格图案化石墨烯中替代位 B 原子的空间偏析
材料科学
2022-10-07 v1
摘要
在纳米尺度极限下制备有序结构是现代技术的一个基石性挑战。本工作中，我们展示了 Ir(111) 支撑石墨烯中自然出现的摩尔图案如何模板化替代位硼物种的二维有序阵列的形成。实验与理论相结合的方法提供了对硼物种分布、成键构型、与 Ir(111) 的界面相互作用及其对石墨烯电子结构影响的全面描述。原子分辨扫描隧道显微镜图像和密度泛函理论计算揭示，硼优先在石墨烯摩尔超晶格的几何低洼区域形成替代位缺陷的小团聚体，其方式是诱导石墨烯向底层 Ir(111) 局部弯曲。令人惊讶的是，计算表明缺电子硼的掺入并未导致增强的 p 型掺杂，因为石墨烯层的局部波纹促使从铱衬底摄取电子，补偿了替代位硼引起的初始电子损失。扫描隧道谱和角分辨光电子能谱测量证实，硼物种阵列不改变费米能级附近石墨烯的电子结构，从而保留了 Ir(111) 引起的轻微 p 型掺杂。
引用
@article{arxiv.2210.02902,
title = {Spatial segregation of substitutional B atoms in graphene patterned by the moir\'e superlattice on Ir(111)},
author = {Marc G. Cuxart and Daniele Perilli and Sena Tömekce and Joel Deyerling and Felix Haag and Matthias Muntwiler and Francesco Allegretti and Cristiana Di Valentin and Willi Auwärter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.02902},
year = {2022}
}
备注
For Supplementary materials, see https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.09.087