Показано, что при низкотемпературном (300−500 K) интеркалировании тонких многослойных пленок графена и графита на рении атомами Na первый слой графена выступает в качестве ловушки, куда диффундируют через графитовую пленку поступающие на поверхность атомы. При концентрации атомов Na под первым слоем графена, приближающейся к максимально возможной (2 ± 0.5) · 10 14 cm −2 , активно запол-няется фаза интеркаляции межслоевого пространства в объеме графита. Емкость этой фазы пропорциональна толщине пленки графита, которая в работе могла изменяться от одного слоя графена до ∼ 50 атомных слоев. Оценена энергия диффузии Ed атомов Na через пленку графита Ed ≈ 1.4 eV. ВведениеОткрытый в наших работах [1,2] эффект интеркали-рования графеновой пленки на металлах чужеродными атомами и молекулами, приводящий к самопроизвольно-му накоплению атомов (молекул) в пространстве между графеном и металлом, широко применяется в научном мире [3][4][5][6]. В частности, в настоящее время одной из важных задач является создание под пленкой графена на металле диэлектрического слоя путем интеркали-рования атомов с последующим их окислением [7][8][9][10][11]. Закономерности интеркалирования графена на металлах атомами Cs, K, Na, Al, Cu, Ir, Si, Pt и др., а также молекулами C 60 представлены в нашей обобщающей работе [12], причем было показано, что именно потен-циал ионизации является важнейшей характеристикой, описывающей закономерности этого процесса.Если закономерности интеркалирования однослойно-го графена на металле и наоборот, объемного графита можно считать хорошо изученными [12,13], то переход от одного слоя графена к многослойным графеновым и графитовым пленкам совершенно не изучен, хотя такие пленки с толщиной в несколько слоев графена обладают рядом уникальных свойств [14][15][16][17].В настоящей работе толщина пленки могла плавно изменяться от одного слоя графена до ∼ 50 атомных слоев. Целью настоящей работы было исследование процессов интеркалирования многослойных пленок гра-фена и графита атомами щелочного металла -натрия, обладающего высокой диффузионной подвижностью и низким потенциалом ионизации. Методы и техника экспериментаОпыты проводились в условиях сверхвысокого вакуума (P ≈ 10 −10 Torr) в призменном электрон-ном Оже-спектрометре высокого разрешения ( E/E ≈ ≈ 0.1%) [18]. В приборе имелся специальный модуль для применения метода ТЭПИ: термоэлектронной эмиссии и поверхностной ионизации зондирующих поверхность атомов и молекул CsCl -метод, разработанный нами для определения относительной площади графеновых островков на металле и качества (сплошности) таких пленок [19]. Образцами служили тонкие текстурированные рение-вые ленты, имеющие размеры 50×1×0.02 mm, однород-ные по работе выхода с гранью (1010) на поверхности с eϕ = 5.15 eV. Очистка лент от примесей и выведение грани на поверхность были стандартными [20]. По дан-ным рентгеновской дифракции степень ориентации гра-ни (1010) по отношению к поверхности образца состав-ляла 99.9%. Лента нагревалась пропусканием тока, ее центральная часть длиной 40 mm была однородной по темп...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.