Untersuchung der Graphen-Kanten durch Raman-Streuung

Wir präsentieren Ergebnisse einer Raman-Studiestudie aus der Region nahe den Kanten von n-Graphenschichtfilmen. Wir stellen fest, dass ein Raman-Band (D), das sich bei 1344 cm(-1) (514,5 nm Anregung) befindet, aus einer Region neben der Kante mit einer scheinbaren Breite von ungefähr 70 nm (obere Grenze) stammt. Das D-Band zeigte fünf wichtige Eigenschaften: (1) eine einzelne lorentzianische Komponente für n = 1 und vier Komponenten für n = 2-4, (2) eine Intensität I(D) ungefähr cos(4) theta, wobei theta der Winkel zwischen der einfallenden Polarisation und der durchschnittlichen Kantenrichtung ist, (3) eine lokale Streuungseffizienz (pro Flächeneinheit), die mit dem G-Band vergleichbar ist, (4) dispersives Verhalten (ungefähr 50 cm(-1)/eV für n = 1), konsistent mit dem Doppelresonanz-Streuungsmechanismus, und (5) eine Streuungseffizienz, die nahezu unabhängig von der kristallographischen Orientierung der Kante ist. Hochauflösende Bilder aus der Übertragungselektronenmikroskopie zeigen, dass unsere gespaltenen Kanten eine zahnart ähnliche Rauheit von etwa 3 nm aufweisen (d.h. etwa 20 Mal die C-C-Bindungslänge). Wir schlagen vor, dass im Doppelresonanz-Raman-Streuprozess das Photoelektron diffus von unseren Kanten streut, was die kürzlich vorgeschlagene starke Variation der Streuung von Armchair- versus Zigzag-Symmetrie-Kanten auf der Grundlage theoretischer Argumente verschleiert.