金属支撑石墨烯中 Stone-Wales 缺陷的稳定化

石墨烯-金属界面的特性在其电子、光电和机械应用中起着决定性作用。在存在拓扑缺陷的情况下，诸如跨界面电荷转移等特性变得尤为重要。Stone Wales (SW) 缺陷在石墨烯中的稳定性由三个能量描述符之间的平衡控制：活化能、形成能和恢复能。通过比较从第一性原理密度泛函理论计算获得的能量参数，我们表明 SW 缺陷的形成在金属支撑的石墨烯上能量上更有利。我们对石墨烯/Cu(111) 和石墨烯/Al(111) 系统中 SW 缺陷的计算表明，能量分布对金属类型依赖性很小。金属衬底的存在导致形成能增加约 $\sim$ 12%，活化能降低约 $\sim$ 20%，这两者共同有利于 Stone Wales 缺陷的形成。尽管恢复能在金属支撑的石墨烯中降低了约 $\sim$ 35%，但它仍然显著较高，以防止自修复。因此，一旦形成，Stone Wales 缺陷可能保持稳定，这表明在金属支撑的石墨烯中可能存在终端 SW 缺陷形成。