Радиационное формирование межслоевых перемычек в двухслойном графене

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках неортогональной модели сильной связи исследован процесс радиационного формирования межслоевых перемычек в двухслойном графене. Показано, что большинство (~ 85 %) образовавшихся перемычек обладают низкой термической устойчивостью, не допускающей возможности их применения в элементах графеновой электроники, работающих при комнатной температуре. Обнаружены три типа устойчивых перемычек, энергии активации их отжига составили 1.50, 1.52 и 2.44 эВ. Оценки по формуле Аррениуса показали, что эти типы перемычек имеют макроскопические времена жизни при комнатной температуре. Установлено, что процесс радиационного образования перемычек в двухслойном графене имеет существенные отличия от аналогичного процесса в графите.

Об авторах

А. И Подливаев

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Автор, ответственный за переписку.
Email: aipodlivayev@mephi.ru
115409, г. Москва, Россия

Список литературы

  1. K. S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, and A.A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
  2. А.Е. Галашев, О.Р. Рахманова, УФН 184, 1045 (2014).
  3. K. S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, and A.A. Firsov, Nature 438, 197 (2005).
  4. X. Liu and M.C. Hersam, Sci. Adv. 5 (2019); https://doi.org/10.1126/sciadv.aax6444.
  5. A. I. Kochaev, K.P. Katin, M.M. Maslov, and R.M. Meftakhutdinov, J. Phys. Chem. Lett. 11, 5668 (2020).
  6. A. I. Kochaev, M.M. Maslov, K.P. Katin, V. Efimov, and I. Efimova, Materials Today Nano. 20, 100247 (2022).
  7. Л.А. Чернозатонский, П.Б. Сорокин, А. Г. Квашнин, Д. Г. Квашнин, Письма в ЖЭТФ 90, 144 (2009).
  8. P.V. Bakharev, M. Huang, M. Saxena, S.W. Lee, S.H. Joo, S.O. Park, J. Dong, D.C. Camacho-Mojica, S. Jin, Y. Kwon, M. Biswal, F. Ding, S.K. Kwak, Z. Lee, and R. S. Ruoff, Nature Nanotechnol. 15, 59 (2019).
  9. L.A. Chernozatonskii, K.P. Katin, V.A. Demin, and M.M. Maslov, Appl. Surf. Sci. 537, 148011 (2021).
  10. T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, and E. Rotenberg, Science 313, 951 (2006).
  11. Y. Cao, D. Chowdhury, D. Rodan-Legrain, O. Rubies-Bigorda, K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Senthi, and P. Jarillo-Herrero, Phys. Rev. Lett. 124, 076801 (2020).
  12. Y. Cao, V. Fatemi, S. Fang, K.Watanabe, T. Taniguchi, E. Kaxiras, and P. Jarillo-Herrero, Nature 556, 43 (2018).
  13. G.E. Volovik, Письма в ЖЭТФ 107, 537 (2018).
  14. Y. Zhang, T. Tang, and C. Girit, Nature 459, 820 (2009).
  15. G. Fiori and G. Iannaccone, IEEE Electron Device Letters 30, 261 (2009).
  16. M.-C. Chen, C.-L. Hsu, and T.-J. Hsueh, IEEE Electron Device Letters 35, 590 (2014).
  17. Y. Tang, Z. Liu, and Z. Shen, Sens. Actuators B 238, 182 (2017).
  18. L.A. Chernozatonskii, V.A. Demin, and Ph. Lambin, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 27432 (2016).
  19. А.А. Артюх, Л.А. Чернозатонский, Письма в ЖЭТФ 109(7), 481 (2019).
  20. В.А. Демин, Д.Г. Квашнин, П. Ванчо, Г. Марк, Л.А. Чернозатонский, Письма в ЖЭТФ 112, 328 (2020).
  21. M.M. Maslov, A. I. Podlivaev, and K.P. Katin, Molecular Simulation 42, 305 (2016).
  22. K.P. Katin, K. S. Grishakov, A. I. Podlivaev, and M.M. Maslov, J. Chem. Theory Comput. 16, 2065 (2020).
  23. K.P. Katin and M.M. Maslov, J. Phys. Chem. Solids 108, 82 (2017).
  24. Л.А. Опенов, А.И. Подливаев, Письма в ЖЭТФ 109, 746 (2019).
  25. А.И. Подливаев, К.C. Гришаков, К.П. Катин, М.М. Маслов, Письма в ЖЭТФ 113, 182 (2021).
  26. А.И. Подливаев, К.C. Гришаков, К.П. Катин, М.М. Маслов, Письма в ЖЭТФ 114, 172 (2021).
  27. А.И. Подливаев, К.П. Катин, Письма в ЖЭТФ 92, 54 (2010).
  28. М.М. Маслов, К.П. Катин, А.И. Авхадиева, А.И. Подливаев, Химическая физика 33, 27 (2014).
  29. А.И. Подливаев, Письма в ЖЭТФ 115, 384 (2022).
  30. K.P. Katin and M.M. Maslov, Molecular Simulation 44, 703 (2018).
  31. Ю.С. Нечаев, Е.А. Денисов, Н.А. Шурыгина, А.О. Черетаева, Е.К. Костикова, С.Ю. Давыдов, Письма в ЖЭТФ 114, 372 (2021).
  32. А.И. Подливаев, Письма в ЖЭТФ 111, 728 (2020).
  33. F. Seitz and J. S. Koehler, Solid State Physics 2, 305 (1956).
  34. Химическая энциклопедия, под ред. И.Л. Кнунянц, в 5 т., Сов. энц., M. (1988) т. 1, 623 с.
  35. Е.И. Жмуриков, И.А. Бубненков, В. В. Дремов, С.И. Самарин, А.С. Покровский, Д.В. Харьков, Графит в науке и ядерной технике, Новосибирск (2013), 159 с.; https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1307/1307.1869.pdf.
  36. B. Farbos, H. Freeman, T. Hardcastle, J.-P. Da Costa, R. Brydson, A. J. Scott, P. Weisbecker, C. Germain, G. L. Vignoles, and J.-M. Leyssale, Carbon 120, 111 (2017); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.05.009
  37. E.M. Pearson, T. Halicioglu, and W.A. Tiller, Phys. Rev. A 32, 3030 (1985).
  38. G.V. Vineyard, J. Phys. Chem. Solids. 3, 121 (1957).
  39. А.М. Косевич, Основы механики кристаллической решетки, Наука, М. (1972).
  40. A.A. El-Barbary, Appl. Surf. Science 426, 238 (2017).
  41. R.H. Telling, C.P. Ewels, A.A. El-Barbary, and M. I. Heggie, Nat. Mater. 2(5), 333 (2003); https://doi.org/10.1038/nmat876.
  42. S.B. Isbill, A.E. Shields, D. J. Mattei-Lopez, R. J. Kapsimalis, and J. L. Niedziela, Comput. Mat. Sci. 195, 110477 (2021).
  43. L.M. Brown, A. Kelly, and R.M. Mayer, Philos. Mag. 19, 721 (1969).
  44. W.N. Reynolds and P.A. Thrower, Philos. Mag. 12, 573 (1965).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023