Estudo por microscopia/espectroscopia de tunelamento e difração de raios x da correlação entre propriedades estruturais e eletrônicas de grafeno epitaxial sobre cobre 

• Autor(a) principal: Thais Chagas Peixoto Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BBPPL8
• topic: Espectroscopia; estrutura eletrônica; Microscopia; Tunelamento (Física); Raios X Difração; Grafeno

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.