不同衬底条件下石墨烯结构形核过程的晶体相场法研究

作者：谷季唯; 王锦程; 王志军; 李俊杰; 郭灿; 唐赛

来源：Acta Physica Sinica, 2017, 66(21): 345-354.

• 晶体相场模型
• 形核
• 石墨烯
• 金属衬底

利用可描述气-固转变的三模晶体相场模型,在原子尺度上研究了不同衬底条件下石墨烯结构的形核过程.结果表明:无论衬底存在与否,气态原子均是先聚集为无定形过渡态团簇,随着气态原子的不断堆积和固相团簇中原子位置的不断调整,过渡态团簇逐渐转变为有序的石墨烯晶核,在此过程中,五元环结构具有重要的过渡作用;石墨烯在结构匹配较好的衬底(如面心立方(face-centered cubic,FCC)结构(111)和(110))上生长时,可形成几乎没有结构缺陷单晶石墨烯岛;在无衬底或结构匹配性较差的衬底(如FCC结构(100)面)上生长时,形成的石墨烯岛结构缺陷和晶界较多,不利于高质量石墨烯的制备.

• 单位
  凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学