Intercalation de Cs de monocouche de graphène sur Ir(111) :A) Un topographe de microscopie à effet tunnel montrant deux zones caractéristiques trouvées après le dépôt de 0,5 ML de Cs :la phase de l'adatome (marquée par α) et la phase intercalée ( marqué comme γ). B) Topographes de microscopie électronique à basse énergie d'un e-Gr ML uniforme sur Ir (111) montrant des caractéristiques de surface caractéristiques :rides de graphène et étapes du substrat, et la même zone qu'après dépôt de 0,2 ML de Cs – une diminution modérée (phase γ) et une forte diminution (phase γ) du contraste (réflectivité électronique) sont visibles.
Propriétés de nombreux matériaux stratifiés, y compris les supraconducteurs à base de cuivre et de fer, isolants topologiques, graphite et graphène épitaxié, peut être manipulé par l'inclusion de différentes espèces atomiques et moléculaires entre les couches via un processus connu sous le nom d'intercalation.
L'intercalation implique des processus de diffusion complexes le long et à travers les couches; cependant, les mécanismes microscopiques et la dynamique de ces processus ne sont pas bien compris. En utilisant la microscopie in situ pour suivre le processus d'intercalation du césium (Cs) de la monocouche de graphène sur la surface de l'iridium (111), nous avons découvert un nouveau mécanisme d'intercalation et de piégeage d'atomes alcalins sous graphène épitaxié. Nous trouvons que l'intercalation est ajustée par l'interaction de van der Waals, avec la dynamique régie par des défauts ancrés aux rides du graphène.
Il existe de nombreuses propriétés potentiellement utiles associées à l'intercalation de systèmes de graphène épitaxié. Par exemple, il a été démontré que par un contrôle précis de l'interface d'intercalation, régions mésoscopiques latéralement bien définies du graphène dopé n et p, c'est-à-dire jonctions p–n de graphène, peut être formé. Il a également été démontré qu'il est possible de former des nano-îlots ferromagnétiques bien définis sous graphène. Par conséquent, il est extrêmement important de comprendre en détail comment les propriétés du graphène modifié chimiquement dépendent de son environnement chimique. Du point de vue de la cinétique chimique, comprendre la pénétration et la diffusion des ions sous les feuilles de graphène dans les détails atomistiques est d'une importance fondamentale pour la conception de nouvelles batteries et supercondensateurs.
Quelles sont les spécificités ?
