SiC(0001) 上锂插层石墨烯的结构与电子性质

我们利用角分辨光电子能谱与第一性原理密度泛函理论相结合，研究了 SiC(0001) 上锂插层单层石墨烯的结构与电子性质。锂在室温下插层于缓冲层与 SiC 之间以及两个碳层之间。由于锂原子的电荷转移，石墨烯被强烈 $n$ 掺杂，并在 $\bar{K}$ 点处可见两个 $\pi$ 带。将样品加热至 300$^\circ$C 后，这些 $\pi$ 带变得尖锐，且其色散明显不同于 Bernal 堆叠双层石墨烯。我们认为锂原子以类似于体相 LiC$_6$ 的有序结构插层于两个碳层之间。这两个碳层的 AA 堆叠在能量上变得有利。$\bar{K}$ 点附近的 $\pi$ 带与 C$_6$LiC$_6$ 体系的计算能带结构非常相似，其中插层的锂原子对石墨烯电子结构施加了超势，并在两个 $\pi$ 锥的狄拉克点处打开了赝能隙。