Термопрограммируемый синтез монокристаллов квазисвободного N-графена из молекул ацетонитрила
С. Л. Коваленко, Т. В. Павлова, Б. В. Андрюшечкин, К. Н. Ельцов
Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
Abstract
На поверхности Ni(111) реализован оригинальный термопрограммируемый рост
монокристаллов азотированного графена размером с подложку. Технологический процесс
включает в себя адсорбцию ацетонитрила при температуре около -10 °C, флэш-прогрев
образца до 140 °C, отжиг при 400 °C для образования сплошного эпитаксиального монослоя
углерода со структурой графена. Интеркаляция золота под слой углерода на поверхности
Ni(111) приводит к формированию квазисвободного монокристалла N-графена. Для
определения структуры азотных центров в графене использовалась сканирующая туннельная
микроскопия совместно с расчетами на основе теории функционала плотности. В частности,
установлено, что азот может входить в решетку графена как в виде отдельных атомов, так и
виде кластеров из двух и трех атомов. Концентрация азота в графене может составлять от 0.2
до 0.6