Интеркаляционные системы на основе графена и магнитных металлов: синтез, электронное строение и магнитные свойства

Диссертационная работа посвящена систематическому изучению элементного и фазового состава, электронного строения и магнитных свойств интерфейсов на основе графена, ферромагнитных металлов и кремния, полученных с использованием интеркаляционного подхода. Для этого было выбрано два класса исходных систем - графен, полученный химическим осаждением из газовой фазы, то есть CVD-графен, на подложке никеля и графен, полученный методом термического разложения на карбиде кремния. Показано, что при 400 °C интеркаляция кобальта под графен на никеле происходит в широком диапазоне покрытий. Графен прочно связан с верхним слоем атомов кобальта. Последующее интеркалирование системы кремнием приводит к образованию упорядоченной поверхностной фазы Co3Si со структурой (√3 × √3) R30°, а также силицида Co2Si и твердого раствора Co­Si. Внедрение кремния под графен на никеле, интеркалированный кобальтом или железом, приводит к резкому уменьшению взаимодействия атомов углерода с подложкой, что обуславливает формирование на поверхности квазисвободного графена. Интеркаляция кобальта или железа под графен на карбиде кремния происходит при напылении металлических пленок на образцы, нагретые до температур 400­ 500 °C. Интеркаляция кобальта или железа и кремния под графен на карбиде кремния и образование их силицидов приводит к переходу от сильной гибридизации к формированию на поверхности системы квазисвободного двухслойного графена за счет трансформации буферного слоя во второй слой графена.