Введение
Глава 1. Современное состояние исследований в области синтеза и управления электронной структурой систем на основе графена 13
1.1. Графен, его структура и свойства 13
1.2. Синтез графена и влияние подложки на его свойства
1.2.1. Формирование графена 19
1.2.2. Изменение подложки после формирования графена 22
1.2.3. Интеркаляция 23
1.2.4. Влияние подложки на морфологию графена 25
1.2.5. Влияние подложки на электронную структуру графена 31
1.3. Функционализация графена 36
1.3.1. Ковалентная функционализация 37
1.3.2. Нековалентная функционализация 38
1.3.3. Ионная функционализация 39
1.4. Внедрение примесей в графен 41
1.4.1. Легрование азотом 42
1.4.2. Легирование бором и другими элементами 45
Глава 2. Основные экспериментальные методы 47
2.1. Дифракция медленных электронов 47
2.2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 50
2.3. Фотоэлектронная спектроскопия с угловым и спиновым разрешением 60
2.4. Спектроскопия поглощения рентгеновских лучей 63
2.5. Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия 66
Глава 3. Влияние подложки на кристаллическую и электронную структуру графена 71
3.1. Гексагональный нитрид бора как подложка для синтеза графена 71
3.2. Формирование графена на поверхности силицидов d-металлов путем интеркаляции кремния 79
3.3. Свойства графена на поверхностях с несоразмерной кристаллической структурой 90
3.3.1. Графен на поверхностях никеля с несоразмерной структурой 90
3.3.1.1. Строение графена на поверхности Ni(110) 90
3.3.1.2. Графен на ступенчатых поверхностях никеля 97
3.3.2. Графен и гексагональный нитрид бора на поверхности Ir(111) 99
3.3.2.1. Синтез и кристаллическая структура 101
3.3.2.2. Электронная структура 107
3.4. Выводы к главе 117
Глава 4. Управление электронной структурой графена с помощью примесей 122
4.1. Внедрение атомов азота в графен 122
4.1.1. Синтез N-графена 122
4.1.2. Структура и свойства N-графена 125
4.1.3. Превращение пиридинового азота в замещающий в квазисвободном N-графене 134
4.1.4. Кинетика и механизм превращения пиридинового азота в замещающий 138
4.1.5. Влияние примеси азота на электронную структуру графена 143
4.1.6. Механизм допирования 146
4.2. Легирование графена атомами бора 151
4.2.1. Синтез B-графена 153
4.2.2. Кристаллическая и электронная структура B-графена 155
4.3. Выводы к главе 169
Глава 5. Управление электронной структурой графена путем адсорбции 172
5.1. Хемосорбция водорода и дейтерия 172
5.2. Адсорбция щелочных металлов
5.2.1. Изменения электронной структуры в процессе формирования системы 176
5.2.2. Анализ электрон-фононного взаимодействия с помощью ФЭСУР 182
5.3. Выводы к главе 198
Глава 6. Спиновое расщепление электронных состояний графена при контакте с ферромагнетиком 200
6.1. Формирование и структура высокоориентированного интерфейса графен/Co(0001) 202
6.2. Электронная структура системы графен/Co(0001) 204
6.3. Природа спин-расщепленного интерфейсного состояния 206
6.4. Электронная структура графена на подложке Ni(111) 210
6.5. Выводы к главе 212
Заключение 214
Cписок сокращений и условных обозначений 225
Литература
