有序晶界诱导的石墨烯表面晶格结构及其电子性质的改变

来源 :中国物理学会2015年秋季会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ffgooo208w
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  石墨烯(Graphene)是一种由单层碳原子构成的六角结构的二维材料.由于其独特的能带结构,石墨烯中的载流子在低能区域可以用狄拉克方程描述,表现出无质量的狄拉克费米子(massless Dirac fermions)行为.石墨烯具有一系列奇异的电学性质正是由其特殊的晶格结构决定的.而石墨烯生长过程中不可避免形成不同类型的缺陷将破坏石墨烯的晶格结构和对称性,最终导致石墨烯能带结构发生改变.因此研究表面典型性缺陷及其对石墨烯能带结构的调控是研究石墨烯可能在微纳电子器件中应用的前提和基础.本文主要研究了两类有序的晶界对双层石墨烯电子结构的影响.我们利用扫描隧道显微镜研究发现,由五七碳环周期排列组成的有序拓扑晶界,在高于费米能级0.45 eV的位置,扫描隧道显微谱上出现了局域态密度增强的峰,此峰是晶界引起的范霍夫峰,在垂直于晶界方向,越远离晶界,峰值强度逐渐减小并消失.经计算呈现指数衰减规律.这意味着晶界对石墨烯电子性质的影响是局域性的.其次,我们在zigzag晶界首次发现,位于费米能级两边分辨于-0.035eV和0.1eV的位置出现了局域态密度增强的峰——范霍夫峰,这与以往的理论预言非常一致.我们的工作说明有序晶界包括拓扑缺陷晶界和zigzag晶界都可能提高载流子浓度,增强石墨烯导电能力,甚至有利于石墨烯在器件的应用.
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