Издателям
Вышедшие номера
Роль ковалентного взаимодействия в формировании электронной структуры графена на поверхности Ni(111) с интеркалированными слоями Au и Cu
Попова А.А.1, Шикин А.М.1, Рыбкин А.Г.1, Марченко Д.Е.1,2, Вилков О.Ю.1,3, Макарова А.А.1, Варыхалов А.Ю.2, Rader O.2
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2BESSY-II, Гельмгольц-центр, Берлин, Германия
3Технический университет Дрездена, Дрезден, Германия
Email: popova.anna@bk.ru
Поступила в редакцию: 18 апреля 2011 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2011 г.

Исследована роль ковалентного взаимодействия в связи графена, синтезированного на поверхности Ni(111), с нижележащей Ni-подложкой и после интеркаляции под графен монослоев Au и Cu. Показано, что ковалентное взаимодействие pi-состояний графена с d-состояниями нижележащего металла (Ni, Au, Cu) приводит к значительному искажению дисперсионных зависимостей электронных pi-состояний графена в области пересечения с d-состояниями, которые могут быть описаны с позиций эффектов "непересечения" электронных состояний и формирования связывающих и разрыхляющих (d-pi)-состояний. Общая связь графена с подложкой определяется энергетическим положением и заселенностью данных гибридизованных состояний. Для графена, сформированного непосредственно на поверхности Ni(111), вследствие заселенности состояний только связывающего типа взаимодействие, с подложкой очень сильное. При взаимодействии с интеркалированными слоями Au и Cu заселенность состояний разрыхляющего и связывающего типа сравнима, что приводит к результирующей общей слабой связи графена с подложкой. В результате после интеркаляции атомов Au электронная структура становится подобной электронной структуре квазисвободного графена с линейной дисперсией pi-состояний в области точки K зоны Бриллюэна и локализацией точки Дирака в области уровня Ферми. При интеркаляции атомов Cu под графеновый монослой помимо ковалентного взаимодействия имеет место небольшой перенос заряда с частичным заполнением ранее свободных pi*-состояний со сдвигом точки Дирака на 0.35 eV в сторону увеличения энергии связи. Работа проведена в рамках гранта поддержки научных исследований СПбГУ "Синтез и электронная структура графена на различных подложках", гранта РФФИ N 11-02-00642-a "Спин-орбитальное расщепление электронных состояний, индуцированное в монослоях графена" и при поддержке Немецко-Российского Междисциплинарного научного центра "G-RISC".
  • A.K. Geim, K.S. Novoselov. Nature Mat. 6, 183 (2007)
  • K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, A.A. Firsov. Nature 438, 197 (2005)
  • C.W. Banakker. Rev. Mod. Phys. 80, 1337 (2008)
  • M.I. Katsnelson, K.S. Novoselov, A.K. Geim. Nature Phys. 2, 620 (2006)
  • A. Bostwick, T. Ohta, Th. Seyler, K. Horn, E. Rotenberg. Nature Phys. 3, 36 (2007)
  • A. Bostwick, T. Ohta, J. McChesney, K.V. Emtsev, Th. Seyler, K. Horn, E. Rotenberg. New J. Phys. 9, 385 (2007)
  • A.M. Shikin, D. Farias, K.H. Rieder. Europhys. Lett., 44, 44 (1998)
  • A.M. Shikin, D. Farias, V.K. Adamchuk, K.H. Rieder. Surf. Sci. 424, 155 (1999)
  • A.M. Shikin, G.V. Prudnikova, V.K. Adamchuk, W.-H. Soe, K.-H. Rieder, S.L. Molodtsov, C. Laubschat. Solid State Phys. 44, 4, 652 (2002)
  • D. Farias, K.-H. Rieder, A.M. Shikin, V.K. Adamchuk, T. Tanaka, C. Oshima. Surf. Sci. 454--456, 437 (2000)
  • A. Varykhalov, J. Sanchez-Barriga, A.M. Shikin, C. Bismas, E. Veskovo, A. Rybkin, D. Marchenko, O. Rader. Phys. Rev. Lett. 101, 157 601 (2008)
  • А.М. Шикин, В.К. Адамчук, К.Х. Ридер. ФТТ 51, 11, 2251 (2009)
  • Yu. S. Dedkov, A.M. Shikin, V.K. Adamchuk, S.L. Molodsov, C. Laubschat, A. Bauer, G. Kaindl. Phys. Rev. B 64, 045 503 (2001)
  • A.M. Shikin, G.V. Prudnikova, V.K. Adamchuk, F. Moresco, K.-H. Rieder. Phys. Rev. B 62, 13 202 (2000)
  • А.Г. Стародубов, А.М. Шикин, В.К. Адамчук. ФТТ 46, 7, 1300 (2004)
  • А.Г. Стародубов, А.М. Шикин, В.К. Адамчук. ФТТ 44, 4, 656 (2002)
  • Th. Seyller, K.V. Emtsev, K. Gao, F. Speck, L. Ley, A. Tadich, L. Broekman, J.D. Riley, R.C.G. Leckey, O. Rader, A. Varykhalov, A.M. Shikin. Surf. Sci. 600, 3906 (2006)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.