25798.石墨烯體系的鉬(mo)原子摻雜及缺陷的stm研究

1、中圖分類號Q壘墨UDC三三Q碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q三三密級公玨石墨烯體系的鉬(Mo)原子摻雜及缺陷的STM研究(TheSTMresearchesofMolybdenum(Mo)dopantsanddefectsingraphenesystems)作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：萬聞物理學(xué)低維表面物理物理與電子學(xué)院高永立黃寒論文答辯日期2Q!壘：Q5=2窆答辯委員會主席中南大學(xué)2014年5月碩士學(xué)位論

2、文石墨烯體系的鉬(Mo)原子摻雜及缺陷的STM研究摘要摘要：由單層碳原子按蜂窩狀排列而成的石墨烯由于具有相當優(yōu)良物理、電子和光學(xué)等特性而在過去10年里引起了人們對其在基礎(chǔ)性及應(yīng)用性等方面研究的興趣。發(fā)展基于石墨烯體系的納米器件需要簡單的方法來調(diào)控它的電子和磁特性。隨著研究發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)石墨烯這一類二維材料體系中的固有缺陷及外來摻雜可能對它們的電子、光學(xué)、熱學(xué)以及力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。因此，對石墨烯體系中缺陷的研究將具有非常重要的意義。

3、本論文將主要從對雙層石墨烯進行鉬(Mo)原子摻雜的研究出發(fā)，以探究特定過渡金屬原子對石墨烯相關(guān)特性的調(diào)控。另外，在本論文中也對通過自組裝得到的類石墨烯超分子結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的缺陷進行了一些簡單的討論，以期擴展對類石墨烯二維材料中存在的缺陷的研究。論文主要包括兩個部分：(1)首次提出一種簡單可行的方法將過渡金屬(Mo)原子摻雜到SIC(0001)表面的外延雙層石墨烯晶格中。我們利用LTSTM(T=77K)和第一性原理計算研究了Mo原子在雙層石墨

4、烯中的摻雜位點和相應(yīng)的電子特性。對Mo摻雜石墨烯的LTSTM研究發(fā)現(xiàn)，單個Mo原子以取代雙層石墨烯中上層0L位C原子的方式選擇性的摻雜于雙層石墨烯中。另外，由于Mo原子與鄰近的C原子以共價鍵的形式相結(jié)合使其在～1100K的溫度下依然保持穩(wěn)定?；诿芏确汉碚摰牡谝恍栽碛嬎惚砻鳎琈o原子在石墨烯中摻雜的穩(wěn)定位置位于雙層石墨烯的層間，很好地驗證了實驗上所觀察到的結(jié)果；另外，計算得出摻雜后的石墨烯表現(xiàn)出明顯的n型摻雜，并在摻雜位點處出現(xiàn)18

5、1uB的局域自旋磁矩。這種摻雜效應(yīng)可將石墨烯廣泛地應(yīng)用于自旋電子器件中。(2)與通過單原子吸附與摻雜以調(diào)控石墨烯的相關(guān)特性的方法類似，分子白組裝的方法可以盡可能地在物質(zhì)的最小尺寸范圍內(nèi)對形成納米結(jié)構(gòu)進行物性調(diào)控。論文利用高分辨的STM研究了溴代芳香族化合物l，3，5三(4溴苯基)苯(TBB)在活性襯底Ag(111)表面的吸附行為。在退火及催化作用下，TBB分子中的CBr鍵會發(fā)生斷裂并與襯底原子以金屬一有機配位鍵(CAgC)的形式結(jié)合成的