Синтез и исследование эпитаксиальных наносистем на основе графена и подложки SiC для реализации квантовых эффектов (заключительный)

Синтезированы образцы нулевого слоя графена с поверхностной реконструкцией (6√3×6√3)R30˚+(5×5) и исследованы параметры интеркаляции золота. Скорректированы оптимальные условия интеркаляции под нулевой слой графена с реконструкцией (6√3×6√3)R30˚+(5×5). Проведены детальные измерения электронной и кристаллической структуры синтезированных систем. Обнаружено гигантское расщепление Рашбы в интеркалированном атомами Au квазисвободном графене на подложке SiC(0001). Проведена интеркаляция атомов Co и Pb под графен в системах Gr/Au/SiC. Проведены детальные измерения электронной и кристаллической структуры синтезированных систем. Показано, что интеркаляция нулевого слоя графена на SiC(0001) атомами Au с образованием полного монослоя графена и последующая интеркаляция атомами Co не приводят к образованию силицидов кобальта в отличие от случая неполной интеркаляции атомами Au. Обнаружено, что графен на поверхности SiC(0001) с интеркалированными слоями Au и Co имеет квазисвободный характер с запрещенной зоной в точке Дирака. Исследования магнитной структуры показали наличие ферромагнитного упорядочения в синтезированной системе, сохраняющегося вплоть до комнатной температуры, с величиной коэрцитивной силы ~250 – 280 Э. Интеркаляция Pb под графен на Au/SiC(0001) приводит к потере квазисвободного характера графена и сильной гибридизации в области конуса Дирака графена. Результаты теоретических расчетов показывают, что гибридизация электронных состояний графена с нижележащими слоем Pb-Au происходит в результате сокращения расстояния между ними. Исследование стабильности графена, интеркалированного атомами Au, на подложке SiC(0001) показало сохранение графенового покрытия на поверхности системы после экспозиции на атмосферные условия и обезгаживания поверхности в сверхвысоковакуумных условиях. Результаты выполнения проекта были опубликованы в 3 научных статьях в рецензируемых научных журналах (JETP Letters, Materials Chemistry and Physics, JETP), вошли в диссертацию руководителя проекта на соискание ученой степени доктора физико-математических наук (диссертация принята к защите в СПбГУ https://disser.spbu.ru/zashchita-uchenoj-stepeni-spbgu/1350-rybkin-artem-gennadievich.html), а также представлены членами научного коллектива в докладах на международных и российских конференциях. Кроме того, информация о выполнении проекта была отражена в новостном СМИ Физического факультета СПбГУ (https://phys.spbu.ru/2-uncategorised/3432-uchenye-spbgu-razrabatyvayut-material-uvelichivayushchij-energoeffektivnost-i-bystrodejstvie-elektroniki.html).