Tese de Doutorado #323: Sofia Parreiras

Estudo da Estrutura de Nanoilhas de Grafeno por Microscopia de Varredura por Tunelamento

Autor: Sofia de Oliveira Parreiras

Banca Avaliadora

Roberto Magalhães Paniago (orientador)

Física - UFMG

Maximiliano Delany Martins (coorientador)

CDTN

Edmar Avellar Soares

Física - UFMG

Ricardo Wagner Nunes

Física - UFMG

Carlos Alberto Achete

INMETRO

Waldemar Augusto de Almeida Macedo

CDTN

Orientadores

Roberto Magalhães Paniago (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Maximiliano Delany Martins (coorientador)

CDTN

Resumo do Trabalho

O crescimento epitaxial de grafeno sobre superfícies metálicas é um dos métodos promissores para o desenvolvimento de aplicações tecnológicas. Devido à pequena diferença entre parâmetros de rede e à forte interação o substrato de Ni(111) é particularmente interessante para o crescimento controlado de nanoilhas isoladas de grafeno com morfologias bem definidas (triangulares ou hexagonais). Neste trabalho imagens de alta resolução de Microscopia de Varredura por Tunelamento foram utilizadas para estudar nanoilhas de grafeno crescidas sobre Ni(111) por deposição por vapor químico e sujeitas a diferentes temperaturas de tratamento térmico. Foram determinadas as configurações de empilhamento atômico, fronteiras de domínios e a estrutura de bordas das nanoilhas. Foi descoberto um mecanismo não convencional de preparação que separa os regimes térmicos de crescimento, reconstrução de bordas e configuração final de empilhamento. Isto leva a nanoilhas com morfologias que são incompatíveis com a sua simetria de empilhamento. Ilhas inteiras têm suas configurações de empilhamento deslocadas durante o resfriamento enquanto que outras apresentam transições contínuas nas bordas. Uma análise estatística da estrutura de domínios revela como ilhas policristalinas com estruturas irregulares podem ser modificadas através de tratamentos térmicos permitindo selecionar a forma de ilhas com um tipo de empilhamento predominante. Foi também estudado o efeito da formação de ligas de superfície Fe-Ni e Co-Ni nas propriedades estruturais de nanoilhas de grafeno.