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北京師范大學化學學院Tiantian Wang等--在原子尺度上檢測石墨烯中點缺陷的非磁性和磁性轉換

通過在雙層外延石墨烯/SiC(0001)上照射高能Ar離子產生磁性和非磁性點缺陷，并使用掃描隧道顯微鏡（STM）和q-Plus原子力顯微鏡（q-Plus AFM）研究它們的原子和電子結構。在dI/dV光譜中觀察到磁性雜質的強Kondo共振峰，適用的Kondo溫度為314 K。磁散射產生更強的準粒子量子干涉圖譜。在原子尺度表征過程中觀察到磁性和非磁性缺陷之間的結構轉變，從而引起原子缺陷的磁轉換。同時，使用力譜發現驅動轉換的原子力為 22 nN。這一發現為原子尺度上的石墨烯缺陷工程設計磁邏輯器件鋪平了道路。

圖1. (a)-(d)循序拍攝的雙層外延石墨烯中缺陷的系列 STM 形貌圖像 (20 nm × 20 nm)。(e)-(f)循序拍攝的雙層外延石墨烯中缺陷的 AFM 形貌圖像（10 nm × 10 nm），顯示了特征轉換。

圖2. (a)I型(b)和II型缺陷的STM形貌圖像。 (c)從標記為I型和II的缺陷中獲得的連續隧穿微分電導譜。紅色虛線代表Fano擬合曲線。擬合參數為 q = -0.0753, Γ= 67.53 meV。(d)為II型缺陷記錄的七個隧道光譜。

圖3. (a)-(b)是表面形貌圖像，(c)-(d)分別是圖(a)和(b) (V = 20 mV)中相應dI/dV電導圖。

圖4. (a)頻移dF在某個位置上方恒定高度的記錄[如圖 1 (e)-(f) 中的藍色三角形標記]。 (b)從圖(a)的數據中提取的力。

相關研究成果由北京師范大學化學學院Tiantian Wang等人于2022年發表在Applied Surface Science (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.152652)上。原文：Detecting the non-magnetism and magnetism switching of point defects in graphene at the atomic scale。

轉自《石墨烯研究》公眾號



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