Рост, интеркаляция, легирование и локальная модификация графена на поверхности Ni(111)

В отделе изучается процесс роста графена на поверхности Ni(111), легирование и интеркалирование Gr/Ni(111). Суть используемого метода формирования монослоя графена состоит в аккумуляции атомов углерода под поверхностью никеля при комнатной температуре и последующей сегрегации углерода на поверхность никеля. На каждом этапе процесса возможен полный контроль реакции синтеза графена путем изменения температуры, времени нагрева и дозы адсорбата (пропилена). В результате удается создавать однодоменный (монокристаллический) монослой графена большой площади (5х5 мм и более), который при последующей интеркаляции золотом демонстрирует идеальную дисперсию в К-точке зоны Бриллюэна (конус Дирака). Возможность создания графена подобным образом позволяет на атомном уровне изучать особенности роста графена, варьировать атомный состав графена (легировать), интеркалировать, локально-модифицировать зондом сканирующего туннельного микроскопа. Основным методом исследования графена в ОТИАМ является сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) в условиях сверхвысокого вакуума совместно с использованием расчетов на основе теории функционала плотности.

Публикации: 

S. L. Kovalenko, T. V. Pavlova, B. V. Andryushechkin, G. M. Zhidomirov, K.N. Eltsov, Ni Doped Epitaxial Graphene on Ni(111), Physics of Wave Phenomena, 28(3) (2020) in press, arXiv:2007.07603.

S. L. Kovalenko, T. V. Pavlova, B. V. Andryushechkin, K.N. Eltsov, Temperature-Programmed Growth of Quasi-Free-Standing N-Doped Graphene Single Crystals from Acetonitrile Molecules, Jetp Lett., 111 (2020) 591-597. https://doi.org/10.1134/S0021364020100100

S. L. Kovalenko, B.V. Andryushechkin, K.N. Eltsov, STM study of oxygen intercalation at the graphene/Ni(111) interface, Carbon (2020). DOI: 10.1016/j.carbon.2020.03.054

T.V. Pavlova, S. L. Kovalenko, K.N. Eltsov, Room Temperature Propylene Dehydrogenation and Linear Atomic Chain Formation on Ni(111), Journal of Physical Chemistry C (2020). DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b11942 | arXiv

S. L. Kovalenko, T. V. Pavlova, B. V. Andryushechkin, O. I. Kanishcheva, K. N. Eltsov, Epitaxial growth of a graphene single crystal on the Ni(111) surface, JETP Letters 105 (2017) 185-188.