Dependência de temperatura dos Fonons G e D 'em Monocamada para Grafeno de Pouca Camada com Vagas

Resumo

Os defeitos na rede hexagonal de um sp ² Foi demonstrado que o átomo de carbono hibridizado tem uma influência significativa nas propriedades intrínsecas dos sistemas de grafeno. Neste artigo, apresentamos um estudo de espectros Raman dependentes da temperatura de G pico e banda D 'em baixas temperaturas de 78 a 318 K em monocamada defeituosa a grafeno de poucas camadas induzido por bombardeio de íons C + sob a determinação de uniformidade de vacância. Os defeitos levam ao aumento do coeficiente de temperatura negativo do pico G, com um valor quase idêntico ao da banda D '. No entanto, a variação da frequência e largura de linha do pico G com o número da camada é contrária à banda D '. Deriva da interação elétron-fônon relacionada no fônon G e D 'no processo de espalhamento Raman induzido por distúrbio. Nossos resultados são úteis para entender o mecanismo de fônons dependentes da temperatura em materiais à base de grafeno e fornecem informações valiosas sobre propriedades térmicas de defeitos para a aplicação de dispositivos à base de grafeno.

Introdução

Materiais à base de grafeno têm sido materiais promissores como ponte entre dispositivos térmicos, eletrônicos e fotônicos [1, 2] por causa de suas propriedades intrigantes [3, 4], uma vez que a maioria dos estudos foram primeiramente focados em grafeno monocamada (1LG) [3, 4] e subsequentemente transferidos para grafenos de poucas camadas (FLGs) [5, 6] devido à sua promissora sintonia de bandgap [7, 8]. O espalhamento Raman é uma das técnicas amplamente utilizadas para caracterizar as propriedades de fônons de materiais à base de grafeno [2, 9]. Suas propriedades de transporte térmico podem ser investigadas estudando espectros Raman dependentes da temperatura (dependentes de T). Balandin et al. [10] mediram pela primeira vez a condutividade térmica de um 1LG esfoliado mecanicamente monitorando o deslocamento do pico G com aquecimento a laser, e Ghosh et al. [11] posteriormente investigaram o transporte térmico em FLGs esfoliados mecanicamente usando a mesma técnica. Em muitas aplicações práticas, defeitos em 1LG e FLGs são inevitáveis por diferentes métodos de preparação e até mesmo a modificação de estruturas de grafeno perfeitas é necessária para ajustar os parâmetros elétricos e melhorar a baixa atividade química [12, 13]. É indispensável estudar como os defeitos afetam as propriedades de fônon do grafeno para obter uma compreensão aprofundada de suas propriedades de transporte térmico. Apesar de ter havido poucos relatos sobre propriedades de fônons dependentes de T no caso de filmes de camada de grafeno dopados com nitrogênio e dopados com boro [14], não houve discussão sobre o mecanismo porque os mecanismos potencialmente responsáveis eram relativamente complexos, como o nível de Fermi mudança devido a impurezas de carga, a mudança de comprimento de ligação N – C ou B – C e as interações de longo alcance entre defeitos de ponto de nitrogênio ou boro. Até agora, não houve nenhum relatório que investigue especialmente as propriedades de fônons dependentes de T no grafeno com vacâncias. No entanto, as vacâncias [15] são um dos defeitos mais prováveis de ocorrer em materiais de grafeno sintético com uma folha de um átomo de espessura de átomos de carbono ligados covalentemente com sp ² hibridização empacotada em uma estrutura de cristal em favo de mel.

Para esclarecer diferentes propriedades de fônons com grafeno puro, realizamos uma medição Raman dependente de T de 1LG e FLGs esfoliados mecanicamente após o bombardeio de íons C +. O bombardeio de feixe de íons tem sido um método eficaz para terminar o corte e a perfuração do grafeno [16], o que pode introduzir vazios com uniformidade na rede hexagonal de átomos de carbono pelo bombardeio de íons C +. Além do pico G mais importante (∼ 1582 cm ⁻¹ ) derivado da estrutura de grafeno intrínseca, vários recursos de quebra de simetria adicionais perto do pico G, como o pico D 'relacionado ao defeito [17] (∼ 1620 cm ⁻¹ ) pode ser encontrado. Neste artigo, apresentamos um estudo das propriedades de fônons dependentes de T de G pico e D 'pico em baixas temperaturas de 78 a 318 K em 1LG e FLGs com vacâncias e tentamos discutir o mecanismo do efeito de fônon defeituoso e T- extrínseco comportamento Raman dependente. Nossos resultados são úteis para fornecer informações dependentes de T de detecta nas propriedades térmicas em flocos de grafeno para aplicações de dispositivos.

Materiais e métodos

Grafite pirolítica altamente orientada (HOPG) foi mecanicamente esfoliada nos mesmos substratos de Si {100} cobertos com um SiO de 89 nm ₂ para obter 1LG e FLGs. Usamos a notação NLG para indicar flocos com N camadas. O número da camada ( N ) de NLG foi estimado por medidas Raman da razão de intensidade de Si entre o pico de Si ( I (Si _G )) de SiO ₂ / Si substrato sobrepondo-se a flocos de grafeno e o pico de Si ( I (Si ₀ )) do SiO ₂ vazio Substrato / Si [18]. Os valores padrão de I (Si _G ) / eu (Si ₀ ) para flocos de NLG depositados em SiO ₂ / Si substrato foram fornecidos nos dados suplementares de referência [19]. Preparamos vários conjuntos de flocos de grafeno com N determinou e selecionou 2 conjuntos de flocos 1LG-4LG, 6LG e 10LG. As vacâncias foram introduzidas intencionalmente pelo bombardeio de íons C + para um conjunto de amostras (chamado de conjunto defeituoso), com o conjunto livre de defeitos como contraste. Os íons C + de baixa energia bombardearam perpendicularmente à superfície da amostra em temperatura ambiente, o que foi realizado usando um sistema do tipo LC-4 com a dose e energia cinética de 2 × 10 ¹³ cm ⁻² e 80 keV, respectivamente. Após o bombardeio de íons C +, a banda D a ∼ 1350 cm ⁻¹ e D ’pico em ∼ 1620 cm ⁻¹ apareceu nos espectros Raman de flocos de NLG, conforme representado na Fig. 1. Os espectros Raman do conjunto livre de defeitos também são representados na Fig. 1. Os espectros Raman foram medidos pela excitação de um laser de 532 nm à temperatura ambiente sob uma lente objetiva × 100 (NA =0,90). Esses dois conjuntos têm a mesma espessura para facilitar a comparação. O pico G basicamente ficou em 1582 cm ⁻¹ antes e depois do bombardeio de íons C +, que mostrou que os defeitos nas amostras apenas quebraram a simetria da rede de colméia de carbono, mas não causaram dopagem evidente, o que deveria aumentar a frequência do pico G. Isso tornou a pesquisa subsequente mais direta. Havia outra banda espectral notável em torno de 2700 cm ⁻¹ antes e depois do bombardeio de íons C +, que é referido como uma banda 2D [17] e é um sobretom da banda D [17]. A forma de linha da banda 2D tem sido amplamente utilizada para distinguir o número de camadas de grafeno de uma a quatro camadas [20, 21]. No entanto, a banda 2D tornou-se suave e completa após o bombardeio de íons C + e sua dependência do número de camadas de grafeno tornou-se borrada devido à mudança na rede para modificar a curva de dispersão de fônons.

Os espectros Raman de 1LG-4LG, 6LG e 10LG para conjuntos sem e com defeito foram medidos à temperatura ambiente no intervalo de 1250–2850 cm ⁻¹

A fim de examinar a uniformidade das vacâncias introduzidas na estrutura do grafeno pelo bombardeio de íons C +, medimos o mapeamento Raman das amostras do conjunto defeituoso, com o conjunto livre de defeitos como contraste. Os mapeamentos Raman foram medidos à temperatura ambiente em retroespalhamento com um sistema HR Evolution micro-Raman, equipado com o exclusivo SWIFT ™ CCD, uma lente objetiva × 100 (NA =0,90). Uma grade de 1800 g / mm resultou em um ⁻¹ de 0,5 cm resolução espectral. Foi utilizada a excitação do laser de 532 nm. Uma potência do laser abaixo de 2 mW foi usada para evitar o aquecimento da amostra. As medidas de mapeamento foram realizadas em uma etapa motorizada. O xy as coordenadas de cada ponto foram previamente definidas para encontrar o foco otimizado. Imagens de mapeamento foram construídas para cada xy coordene tomando 100 pontos na superfície de uma amostra com uma matriz 10 × 10 igualmente espaçada de pontos de sondagem. Em todos os casos x , y a etapa foi de 0,5 μm. Os espectros Raman foram medidos no intervalo de 1250–2850 cm ⁻¹ . Os mapeamentos de intensidade de pico G I (G) como uma referência para defeitos contidos em flocos de grafeno são mostrados na Fig. 2 para 1LG, 2LG e 3LG defeituosos e sem defeitos. As imagens microscópicas ópticas das amostras correspondentes também são mostradas na Fig. 2. I (G) é sensível ao número de defeitos [22] em baixas concentrações de defeitos em sistemas de grafeno porque o pico G surge do alongamento da ligação C – C no plano de todos os pares de sp ² átomos em anéis e cadeias. Além disso, G pico é um fônon originado de um processo normal de espalhamento Raman de primeira ordem em sistemas de grafeno, e sua intensidade pode ser aumentada devido ao processo de ressonância [2] devido à energia de excitação combinando com a transição de uma banda de valência para uma condução banda. A cor de I (G) mapeamentos em quase todas as amostras é basicamente homogêneo em toda a folha para determinar a uniformidade da estrutura atômica das camadas de grafeno. eu (G) em flocos NLG defeituosos é menor do que em flocos NLG sem defeitos devido à introdução de vagas. Embora a cor de alguns pontos no canto do conjunto de amostras defeituosas apresente uma pequena diferença, podemos identificar a uniformidade de vagas na parte dominante das amostras defeituosas. Além disso, os defeitos podem ser caracterizados pela distância média entre os defeitos mais próximos ( L _D ) [22, 23]. Calculamos a distribuição do defeito L _D que é de cerca de 4-6 nm em 1LG bombardeado com C + com base na razão de intensidade entre a banda D e a banda G, isto é, I (D) / eu (G), usando a conhecida relação Tuinstra-Koenig [24] (o mapeamento de L _D em C + -bombardado 1LG foi mostrado na Fig. f1 com mais explicações físicas em suplementar.) I (D) também está diretamente relacionado com o número de defeitos [23, 25] porque o modo D corresponde a um fônon devido à presença de defeitos. Considerando que o recurso D pode ser complexo em FLGs [26] semelhante à banda 2D, os mapeamentos de I (D) foram mostrados para 1LG, 2LG e 3LG defeituosos na Fig. F2 do suplemento.

Os mapeamentos de I (G) para 1LG, 2LG e 3LG sem defeitos e defeituosos e as imagens microscópicas ópticas das amostras correspondentes

Para as amostras preparadas acima, medimos os espectros Raman dependentes de T perto da banda G (incluindo o pico G e a banda D ') em conjuntos de amostras sem defeitos e defeituosos de flocos 1LG-4LG, 6LG e 10LG. Os espectros Raman dependentes de T foram medidos em retroespalhamento com um sistema HR Evolution micro-Raman, equipado com o exclusivo SWIFT ™ CCD. As amostras foram montadas em um porta-amostras feito internamente, consistindo de um disco de cobre fino com um pilar central e um orifício de 500 µm de diâmetro. As medições foram realizadas em nitrogênio líquido (LN ₂ ) estágio Linkam de baixa temperatura resfriado equipado com um controlador de temperatura. O estágio de resfriamento programável THMS600 (Linkam Scientific Instruments) cobre a faixa de temperatura de 78 a 318 K em um N ₂ ambiente de gás. O instrumento Linkam tem estabilidade de temperatura de ± 0,1 K. Usando uma grade com densidade de ranhura de 1800 g / mm, a resolução espectral alcançada foi de 0,5 cm ⁻¹ . Foi utilizada uma lente objetiva de longa distância de trabalho × 50 (NA =0,45), obtendo-se uma resolução espacial melhor que 1 μm. Todos os espectros foram excitados com um laser de 532 nm. Durante todas as medições, a potência do laser foi mantida baixa o suficiente para evitar qualquer aquecimento da amostra. O tempo de integração de 20 s foi adotado para garantir uma boa relação sinal-ruído. A dependência T dos modos Raman foi medida na faixa de 78 a 318 K e registrada em intervalos de 10 K, para os conjuntos sem e com defeito.

Resultados e discussão

Os estudos estão primeiramente preocupados com o G pico. A Figura 3 mostra a posição do pico G dependente de T (Pos (G)) para os conjuntos sem e com defeito. Os dados em 1LG são relativamente flutuantes e distantes dos dados de outras camadas. Verificou-se que a Pos (G) tanto no 1LG sem defeitos quanto com defeito mostra uma redução progressiva conforme a temperatura aumenta, o que indica uma relação linear consistente com os relatórios para o grafeno intrínseco [14, 27, 28]. Pos (G) pode ser ajustado a uma equação linear, ω ( T ) =ω0 + χT [29], onde ω 0 é a posição de pico das bandas vibracionais na temperatura Kelvin zero e χ representa o coeficiente de temperatura de primeira ordem dos modos. O 1LG livre de defeitos exibe um coeficiente de temperatura negativo de - (1,56 ± 0,20) × 10 ⁻² cm ⁻¹ / K (plotado pela linha pontilhada azul na Fig. 3a), que é basicamente consistente com os relatórios anteriores para 1LG intrínseco [14, 27, 28]. O coeficiente de temperatura do 1LG defeituoso é - (2,52 ± 0,20) × 10 ⁻² cm ⁻¹ / K (plotado pela linha pontilhada azul na Fig. 3b), um valor maior do que o 1LG livre de defeitos, semelhante aos relatórios anteriores de dopagem com nitrogênio ou dopagem com boro [14]. Para amostras com mais camadas, a Pos (G) é consideravelmente menor do que a de 1LG, mas a tendência dependente de T está se aproximando daquela de 1LG tanto no conjunto sem defeitos (plotado pela linha pontilhada rosa na Fig. 3a) quanto no conjunto defeituoso (plotado pela linha rosa pontilhada na Fig. 3b). Embora alguns relatórios anteriores tenham sugerido que o coeficiente de temperatura do pico G em amostras mais espessas é ligeiramente menor do que em 1LG [27, 28], nossos dados mostram que é insensível ao número de camadas na faixa estreita de 78 a 318 K. No entanto, as Pos (G) no conjunto livre de defeitos são maiores do que as do conjunto defeituoso, o que deve ser resultado do bombardeio de íons C +.

A posição dependente de T (G) de 1LG-4LG, 6LG e 10LG para a sem defeitos e b conjuntos defeituosos na faixa de temperatura de 78-318 K

A largura de linha Raman é outra qualidade significativa para descobrir as interações de elétrons e fônons quando a estrutura do cristal muda. A Figura 4 mostra a largura total dependente de T na metade do máximo do pico G (FWHM (G)) para os conjuntos sem e com defeito. Verificou-se que FWHM (G) não é sensível à temperatura para conjuntos sem defeitos e defeituosos, o que é consistente com os resultados recentemente relatados de FWHM (G) dependente de T de grafite pura [30]. É interessante notar que FWHM (G) dependente de T em várias amostras de grafeno foram discutidos [14, 31, 32] e têm algumas discrepâncias; por exemplo, Lin et al. [31] observaram uma tendência de aumento no grafeno sem suporte, Kolesov et al. [32] mostraram diferentes dependências T no grafeno suportado em vários substratos, e mesmo Late et al. [14] mostraram dependências ligeiramente positivas ou insensíveis no caso de grafite dopada com nitrogênio ou dopada com boro. No entanto, na faixa de baixa temperatura abaixo de 350 K, FWHM (G) sempre se manteve constante em todas as amostras [14, 31, 32] provavelmente devido à contribuição mais fraca de anarmonicidade de fônon e acoplamento elétron-fônon (EPC) em baixa temperatura intervalo [29, 33]. Além disso, FWHM (G) de 1LG a 10LG é de 9,2 a 14,6 cm ⁻¹ no conjunto livre de defeitos e de 10,9 a 16,1 cm ⁻¹ no conjunto com defeito. Os valores de FWHM (G) no conjunto com defeito são maiores do que no conjunto sem defeitos, o que deve ser outro resultado do bombardeio de íons C +.

O FWHM dependente de T (G) de 1LG-4LG, 6LG e 10LG para a sem defeitos e b conjuntos defeituosos na faixa de temperatura de 78-318 K

Em seguida, estudamos a banda D 'relacionada ao defeito. A Figura 5a mostra a Pos (D ') para o conjunto com defeito. Quando a temperatura aumenta de 78 para 318 K, Pos (D ') diminui linearmente para 1620 cm ⁻¹ em C + bombardeou 1LG com uma inclinação de cerca de - (2,37 ± 0,20) × 10 ⁻² cm ⁻¹ / K (plotado pela linha pontilhada azul na Fig. 5a). Pos (D ') muda para valores maiores em camadas grossas, mas tem uma abordagem de inclinação dependente de T semelhante à de 1LG (plotado pela linha rosa pontilhada na Fig. 5a). FWHM (D ') não mostra nenhuma dependência T óbvia, como mostrado na Fig. 5b. FWHM (D ’) varia de 7,6 a 14,4 cm ⁻¹ em 1LG a 10LG, mas diminui com o aumento das camadas. É óbvio que a banda D 'mostra um coeficiente de temperatura semelhante com o pico G após o bombardeio de íon C +. No entanto, a Pos (D ') aumenta enquanto a Pos (G) diminui; simultaneamente, FWHM (D ') diminui enquanto FWHM (G) aumenta conforme as camadas de grafeno se tornam mais espessas.

O dependente de T a Pos (D ’) e b FWHM (D ’) de 1LG-4LG, 6LG e 10LG para o conjunto com defeito na faixa de temperatura de 78-318 K

Ao revisar o trabalho anterior, percebemos que existem vários fatores que influenciam os espectros Raman dos sistemas de grafeno. Primeiro, o estudo Raman dependente de T do grafeno puro foi explicado pela anarmonicidade do fônon e pela EPC [29]. No entanto, os espectros Raman também podem ser dependentes da amostra na presença de vagas. O coeficiente de temperatura do pico G em amostras de grafeno com defeito é maior do que o das amostras sem defeitos. Como a EPC induz o aumento de Pos (G), enquanto a anarmonicidade de fônon diminui quando a temperatura aumenta, o domínio da anarmonicidade de fônon leva ao amolecimento do fônon G e, portanto, resulta em um coeficiente de temperatura negativo para G pico [29]. Após o bombardeio de íons C +, é possível que a mudança na rede modifique o CEP levando ao endurecimento do fônon G; correspondentemente, o coeficiente de temperatura do pico G torna-se menos negativo. Já as Pos (G) do conjunto livre de defeitos são maiores do que as do conjunto defeituoso, o que significa uma diminuição da energia do fônon devido à mudança da rede por vagas [34]. Em segundo lugar, os valores FWHM (G) no conjunto defeituoso são maiores do que aqueles no conjunto livre de defeitos, o que significa uma diminuição na vida útil do fônon devido ao efeito de confinamento do fônon [35] quando a estrutura do átomo do grafeno é destruída por vagas . Terceiro, os FLGs são formados pelo empilhamento de números de 1LG ao longo do eixo c, e sua anarmonicidade de fônon e EPC estão intimamente relacionadas com a de 1LG. O coeficiente de temperatura da banda G em FLGs está se aproximando de 1LG em ambas as amostras sem defeito e com defeito. No entanto, existem algumas diferenças entre eles. A natureza ultrafina do 1LG torna necessário considerar o efeito do substrato. Pos (G) em 1LG é maior do que a das amostras mais espessas para conjuntos sem defeitos e com defeito. Pos (G) muda até ~ 1588 cm ⁻¹ em 1LG livre de defeitos e ~ 1584 cm ⁻¹ em 1LG defeituoso a 300 K em experimentos de temperatura variável, embora sua Pos (G) permaneça basicamente em 1582 cm ⁻¹ em medições de temperatura ambiente. A possível razão é a incompatibilidade do coeficiente de expansão térmica entre o material e o substrato [36]. Pos (G) em amostras mais espessas aumenta linearmente até ~ 1582 cm ⁻¹ no conjunto livre de defeitos e ~ 1580 cm ⁻¹ no conjunto defeituoso a 300 K, o que significa que é cada vez mais insensível aos efeitos do substrato à medida que as camadas de grafeno se tornam mais espessas. Enquanto isso, FWHM (G) aumenta significativamente a nitidez até ~ 9,2 cm ⁻¹ em 1LG livre de defeitos e ~ 10,9 cm ⁻¹ em 1LG defeituoso em experimentos de temperatura variável, embora FWHM (G) de grafeno puro seja de ~ 13 cm ⁻¹ em medições de temperatura ambiente. A possível razão é o bloqueio do decaimento do fônon em pares elétron-buraco [37] devido ao efeito dielétrico do substrato na camada mais fina de grafeno. Finalmente, o fônon D 'pode ser considerado um protótipo não trivial para estudar o efeito da temperatura de materiais de grafeno defeituosos com base nas seguintes razões:(1) modos Raman adicionais podem ser observados em amostras de grafeno desordenado, por exemplo, os chamados D e D 'modos. Embora esses modos não possam ser atribuídos ao modo de vibração dos próprios defeitos, eles correspondem aos fônons com a quebra da conservação do momento [38] devido à presença de defeitos na amostra. Seus comportamentos T-dependentes podem refletir a contribuição de EPC devido à mudança de rede em amostras defeituosas. (2) A relação entre G pico e modo D 'é inter-relacionada e competitiva porque há a interação elétron-fônon relacionada no fônon G e D' porque sua frequência e largura de linha dependem da mesma estrutura de banda eletrônica cônica na região próxima ao Ponto K [39]. (3) Fônon D é outra característica espectral típica em amostras de grafeno defeituosas. No entanto, a banda D torna-se ampla e complexa com o aumento das camadas de grafeno ao longo do eixo c devido a um processo entre vales que conecta duas estruturas de banda eletrônica cônicas em torno dos pontos K e K 'inequivalentes [40]. (4) Mais cálculos são necessários para explicar o comportamento dependente de T do modo D ', que está além do escopo deste trabalho.

Conclusão

Neste artigo, as vacâncias foram introduzidas uniformemente em estruturas de carbono por bombardeio de íons C + e caracterizadas por mapeamentos Raman de I (G). As propriedades de fônons dependentes de T do pico G e da banda D 'em 1LG e FLGs defeituosos foram medidas por espectrômetro Raman combinado com um criostato Linkam, com amostras livres de defeitos como contraste. Em temperaturas de 78 a 318 K, os defeitos levam ao aumento do coeficiente de temperatura negativo do pico G devido à mudança da rede. O modo D 'como uma assinatura Raman para desordem é inter-relacionado e competitivo com o pico G sob a interação defeito-fônon. O coeficiente de temperatura da banda D 'é quase idêntico ao pico G. No entanto, a Pos (D ') aumenta simultaneamente à medida que FWHM (D') diminui com o aumento das camadas, ao contrário do pico G. Em conclusão, os defeitos na estrutura do grafeno pelo bombardeio de íons C + induzem uma grande mudança nas propriedades T-dependentes dos fônons; portanto, eles têm influência nas propriedades físicas dos sistemas de grafeno. A introdução de átomos estranhos nas redes hexagonais de carbono tem sido um tema quente hoje em dia para uma ferramenta eficaz para ajustar as propriedades intrínsecas dos sistemas de grafeno. As propriedades correspondentes devem ser investigadas minuciosamente no futuro.

Disponibilidade de dados e materiais

Flocos de grafeno foram obtidos por clivagem micromecânica de cristais de grafite em massa (2D semiconductors Inc.) em SiO ₂ Substrato / Si com SiO ₂ espessura de 89 nm. O número da camada ( N ) foi estimado por medidas Raman da razão de intensidade de Si entre o pico de Si ( I (Si _G )) de SiO ₂ / Si substrato sobrepondo-se a flocos de grafeno e o pico de Si ( I (Si ₀ )) do SiO ₂ vazio Substrato / Si. As vacâncias foram introduzidas intencionalmente pelo bombardeio de íons C + para um conjunto de amostras (chamado de conjunto defeituoso), com o conjunto livre de defeitos como contraste. Os íons C + de baixa energia bombardearam perpendicularmente à superfície da amostra em temperatura ambiente, o que foi realizado usando um sistema do tipo LC-4 com a dose e energia cinética de 2 × 10 ¹³ cm ⁻² e 80 keV, respectivamente. Os mapeamentos Raman foram medidos à temperatura ambiente em retroespalhamento com um sistema HR Evolution micro-Raman, equipado com o exclusivo SWIFT ™ CCD, uma lente objetiva × 100 (NA =0,90). Uma grade de 1800 g / mm resultou em um ⁻¹ de 0,5 cm resolução espectral. Foi utilizada a excitação do laser de 532 nm. Uma potência do laser abaixo de 2 mW foi usada para evitar o aquecimento da amostra. As medidas de mapeamento foram realizadas em uma etapa motorizada. O xy as coordenadas de cada ponto foram previamente definidas para encontrar o foco otimizado. Imagens de mapeamento foram construídas para cada xy coordene tomando 100 pontos na superfície de uma amostra com uma matriz 10 × 10 igualmente espaçada de pontos de sondagem. Em todos os casos x , y a etapa foi de 0,5 μm. Os espectros Raman dependentes de T foram medidos em retroespalhamento com um sistema HR Evolution micro-Raman, equipado com o exclusivo SWIFT ™ CCD. As amostras foram montadas em um porta-amostras feito internamente, consistindo de um disco de cobre fino com um pilar central e um orifício de 500 µm de diâmetro. As medições foram realizadas em nitrogênio líquido (LN ₂ ) estágio Linkam de baixa temperatura resfriado equipado com um controlador de temperatura. O estágio de resfriamento programável THMS600 (Linkam Scientific Instruments) cobre a faixa de temperatura de 78 a 318 K em um N ₂ ambiente de gás. O instrumento Linkam tem estabilidade de temperatura de ± 0,1 K. Usando uma grade com densidade de ranhura de 1800 g / mm, a resolução espectral alcançada foi de 0,5 cm ⁻¹ . Foi utilizada uma lente objetiva de longa distância de trabalho × 50 (NA =0,45), obtendo-se uma resolução espacial melhor que 1 μm. Todos os espectros foram excitados com um laser de 532 nm. Durante todas as medições, a potência do laser foi mantida baixa o suficiente para evitar qualquer aquecimento da amostra. O tempo de integração de 20 s foi adotado para garantir uma boa relação sinal-ruído. A dependência T dos modos Raman foi medida na faixa de 78 a 318 K e registrada em intervalos de 10 K, para os conjuntos sem e com defeito.

Abreviações

1LG:: Grafeno monocamada
FLGs:: Grafenos de poucas camadas
T-dependente:: Dependente da temperatura
HOPG:: Grafite pirolítica altamente orientada
N :: Número da camada
L _D :: A distância média entre os defeitos mais próximos
LN ₂ :: ,Nitrogenio liquido
Pos (G):: Posição de pico G
FWHM (G):: Largura total na metade do máximo do pico G
EPC:: Acoplamento elétron-fônon

Investigações sobre as propriedades ópticas de poços quânticos múltiplos de InGaN / GaN com espessura variável da camada de cobertura de GaN Aumentando a Eficiência de Conversão de Energia de Células Solares Sensibilizadas a Pontos Quânticos pela Integração do Conceito Fotovoltaico de Concentração com Fotoanodos Duplos

Nanomateriais

Materiais Poliméricos

biológico

Corante

Especiarias