by FLEET 向石墨烯中注入钙会产生超导体，但是钙最终会在哪里呢？信用:FLEET 向石墨烯-基底复合结构中添加钙会产生高转变温度超导体
在一项新的研究中，一个由澳大利亚人领导的团队首次证实了这些钙原子到底发生了什么:令所有人惊讶的是，钙同时进入了上层石墨烯和下层缓冲层的下面，使石墨烯漂浮在钙原子的床上
注入钙的超导石墨烯在高能效电子产品和透明电子产品方面大有可为
研究钙掺杂石墨烯:扔掉羽绒被 石墨烯的性质可以通过在石墨烯下面或两片石墨烯之间注入另一种材料(一种被称为嵌入的过程)来微调
外来原子或分子的注入改变了石墨烯的电子性质，要么增加其导电性，要么减少与基底的相互作用，要么两者都改变
向石墨中注入钙会产生一种具有相对较高超导转变温度的复合材料(钙嵌入石墨，CaC6)
在这种情况下，钙原子最终位于石墨烯片之间
将钙注入碳化硅衬底上的石墨烯也能产生高Tc超导体，我们一直认为我们也知道钙在这种情况下去了哪里… 主要作者Ph
D
学生吉米·科萨吉迪斯
学分:莫纳什大学物理和天文学院 碳化硅上的石墨烯有两层碳原子:一层在另一层缓冲层上的石墨烯:在合成过程中在石墨烯和碳化硅衬底之间形成的碳层(类似石墨烯的结构)，由于部分结合到衬底表面而不导电
“想象一下，碳化硅就像一个床垫，上面有一层合适的薄片(缓冲层)和一层平坦的薄片(石墨烯)，”第一作者吉米·科萨吉迪斯解释道
传统观点认为，钙应该注入两个碳层之间(两层之间)，类似于石墨中石墨烯层之间的注入
令人惊讶的是，莫纳什大学领导的团队发现，当注射时，钙原子的最终目的地反而位于缓冲层和底层碳化硅衬底之间(在贴合的床单和床垫之间！)
“当我们意识到钙结合到基底的硅表面时，我们非常惊讶，这真的与我们想象的相反，”科萨基迪斯解释说
注射后，钙破坏了缓冲层和基底表面之间的结合，从而导致缓冲层“漂浮”在基底上方，形成一种新的准独立式双层石墨烯结构
这个结果是没有预料到的，大量的前期研究没有考虑缓冲层下的钙嵌入
因此，这项研究解决了关于闰钙位置的长期困惑和争议
澳大利亚同步加速器的x光电子能谱测量能够精确定位碳化硅表面附近的钙的位置 结果还得到低能电子衍射(LEED)、扫描隧道显微镜(扫描隧道显微镜)测量和密度泛函理论建模的支持
扫描隧道显微镜(如图所示)、XPS和LEED的测量精确地指出了钙在碳化硅表面附近的位置
信用:FLEET 还有镁… 有了这些信息，澳大利亚团队还决定研究镁——众所周知，镁很难注入到石墨结构中——是否可以插入到碳化硅衬底上的石墨烯中
令研究人员惊讶的是，镁的行为与钙非常相似，也注入到石墨烯和基底之间，再次使石墨烯漂浮
镁和钙插层石墨烯都n型掺杂石墨烯，导致低功函数石墨烯，当使用石墨烯作为其他材料的导电触点时，这是一个有吸引力的方面
但与钙不同的是，镁插层石墨烯在环境大气中保持稳定至少6小时，克服了碱金属和碱土金属插层石墨烯的主要技术障碍
合著者迈克尔·弗尔教授解释说:“事实上，镁-量子点荧光材料是一种低功函数材料，氮型掺杂石墨烯，同时在环境大气中保持相当稳定，这是朝着在技术应用中实现这些新型嵌入材料的正确方向迈出的一大步。”
“镁嵌入的石墨烯可能是发现其他类似稳定嵌入剂的敲门砖
" 这篇题为“通过钙和镁嵌入缓冲层-碳化硅(0001)界面形成独立的氮掺杂石墨烯”的论文发表在2020年7月的《材料化学》杂志上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
