WEB Nano Saclay
25 mai 2018
Observation de l’expansion du paramètre de maille sur graphene adsorbé sur substrat de cuivre
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Observation de l’expansion du paramètre de maille sur graphene adsorbé sur substrat de cuivre

The optical image of CVD-grown graphene/Cu, centering on one single Cu(111) grain.

Le projet GraphIC portait sur la mesure des structures de bandes électroniques d’ilots multicouches observés sur graphene CVD. Ces nanostructures présentent un intérêt particulier pour certaines fonctions électroniques notamment les mémoires non volatiles et les FETs sur lesquelles le GeePs travaille1. Dans ce contexte, les possibilités uniques offertes par la ligne ANTARES du synchrotron SOLEIL ont permis aux chercheurs d’investiguer des échantillons de graphene CVD de très bonne qualité.

Les variations du paramètre de maille ont un impact important sur les propriétés d’un matériau notamment les propriétés électroniques. Pour le graphene, l’expansion du paramètre de maille observée jusqu’à présent était inférieure à 2.5% par rapport à celui du graphite en raison d’une très importante rigidité dans le plan. Dans cette étude, grâce à la résolution sub-micrométrique du nano ARPES utilisé, des chercheurs du GeePs en collaboration avec ceux de SOLEIL ont pu identifier des régions de graphene monocouche présentant une expansion allant jusqu’à 7.5%. Ces résultats supportés par DFT confirment une interaction entre le substrat et le graphene adsorbé. Il a également été observé que les différentes régions présentent des propriétés électroniques et chimiques distinctes.

Référence : Large local lattice expansion in graphene adlayers grown on copper
C. Chen , J. Avila, H. Arezki, V. L. Nguyen, J. Shen, M. Mucha-Kruczyński, F. Yao, M. Boutchich, Y. Chen, Y. H. Lee and M. C. Asensio
Nature Materials 14, 450-455 (2018)

Contact NanoSaclay: Maria Carmen Asensio, Synchrotron SOLEIL ou , GeePs

Collaborations:
•    IBS Center for Integrated Nanostructure Physics (CINAP), Institute for Basic Science, Sungkyunkwan University, Corée du Sud.
•    Department of Mechanical Engineering, The University of Hong Kong, Chine
•    Department of Materials Science, Fudan University, Shanghai, Chine
•    Department of Physics, Université de Bath, UK
•    Centre for Nanoscience and Nanotechnology, Université de Bath, UK.
•    Department of Energy Science, Sungkyunkwan University, Corée du Sud.

1 pour plus d'informations, consulter les articles suivants: Ho et al 2015 et Fukumoto et al 2017

 

Capability of nanoARPES to distinguish electronic inhomogeneity. a, The optical image of CVD-grown graphene/Cu, centering on one single Cu(111) grain. b, Core-level spectra taken with 350 eV photon energy. The inset shows the magnification of C 1s spectra. c, Total C 1s core-level intensity distribution image mapped by integrating energy window w1 (left grey box in b). d, Partial C 1s core-level intensity distribution image mapped by integrating energy window w2. e, Cu d-band intensity distribution image mapped by integrating energy window w3. The border of the Cu(111) grain is extracted from a and plotted in c–e as a guide to the eye (black line).

 

Maj : 25/05/2018 (188)

 

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