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http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BBPPL8| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Estudo por microscopia/espectroscopia de tunelamento e difração de raios x da correlação entre propriedades estruturais e eletrônicas de grafeno epitaxial sobre cobre |
| Autor(es): | Thais Chagas Peixoto Silva |
| Primeiro Orientador: | Rogerio Magalhaes Paniago |
| Primeiro membro da banca : | Ricardo Wagner Nunes |
| Segundo membro da banca: | Myriano Henriques de Oliveira Junior |
| Resumo: | Neste trabalho utilizamos as técnicas de microscopia e espectroscopia de tunelamento para estabelecer conexões entre as propriedades estruturais e eletrônicas de uma amostra de grafeno epitaxial crescida sobre um substrato de cobre policristalino por deposição química na fase vapor. Em particular, foi possível correlacionar as alterações na estrutura de bandas desse material com uma deformação periódica induzida pelo substrato. As imagens de microscopia de tunelamento revelaram diretamente o casamento epitaxial entre a monocamada de grafeno e o substrato de cobre em diferentes orientações cristalográficas através de padrões de Moiré distintos. Utilizando a espectroscopia de tunelamento mostramos que a presença do substrato modifica drasticamente a densidade de estados eletrônicos do grafeno e, consequentemente, sua estrutura eletrônica de bandas. Em especial, observamos o aparecimento de uma série de picos nos diagramas de densidade de estados, para energias perto do nível de Fermi, em diversas regiões da amostra estudada. No sentido de compreender os fenômenos físicos envolvidos nas observações experimentais foram realizados cálculos através da teoria do funcional da densidade que nos permitiram a construção de um modelo fenomenológico capaz de explicar o problema. Esse modelo nos permitiu associar os estados eletrônicos preferenciais à presença de deformações periódicas reveladas pelos padrões de Moiré. Finalmente, utilizamos a técnica de difração de raios X por incidência rasante para corroborarmos o modelo estrutural proposto. |
| Abstract: | In this work we have used atomically-resolved scanning tunneling microscopy and spectroscopy to study the interplay between atomic and electronic structure of graphene formed on copper via chemical vapor deposition. In particular, we studied the interplay between strain modulation and electronic band modification induced by the substrate. Scanning tunneling microscopy directly revealed the epitaxial match between a single layer of graphene and the underlying copper substrate in different crystallographic orientations through the disclosure of different Moiré patterns. Using scanning tunneling spectroscopy we have directly measured the electronic density of states of graphene layers near the Fermi level, observing the appearance of a series of peaks in specific cases. These features were analyzed in terms of substrate-induced perturbations in the structural and electronic properties of graphene by means of atomistic models supported by density functional theory calculations. Finally, we have used grazing incidence diffraction to confirm our proposed structural model. |
| Assunto: | Microscopia Tunelamento (Física) Raios X Difração Grafeno |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BBPPL8 |
| Data do documento: | 2-Mar-2016 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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