计算物理

作者：房勇, 金永中, 陈建, 宗洪祥, 张丽英

关键词：石墨烯厚度, 原子力显微镜, 力-距离曲线, 第一性原理

通过原子力显微镜高度曲线确定高度分别为0.57 nm、0.90 nm和1.30 nm三个石墨烯片，随后进行多次力-距离曲线测量。结果发现：三个石墨烯片吸附力数值的平均值分别为0.30 nN、0.32 nN和0.34 nN，脱附力的平均值分别为5.33 nN、5.66 nN和7.24 nN。实验显示吸、脱附力随石墨烯厚度的增加单调递增，表明测量力-距离曲线可能成为一种判断石墨烯厚度的方法。为解释不同厚度石墨烯片力-距离曲线，构建铂基底与单、双和三层石墨烯相互作用的共格界面模型，采用第一性原理模拟方法对模型界面分离功和界面电荷转移进行计算。结果发现三个模型界面分离功分别为10.0 eV·nm-2、10.4 eV·nm-2和10.8 eV·nm-2, 石墨烯片越厚界面分离功越大，计算结果与实验结果中吸附力数值变化趋势相同。

来源：2021年第4期

《计算物理》期刊编辑部

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