Характеризация методами рентгеновской спектроскопии углеродных наноструктур, функционализированных галогенидами переходных металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Генералов, Александр Владимирович

• Генералов, Александр Владимирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Генералов, Александр Владимирович

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Атомная и электронная структура свободного графена

1.2. Атомная и электронная структура SWCNT

1.3. Функционализация одностенных углеродных нанотрубок и графена на различных подложках

1.3.1. Общая информация

1.3.2. Допирование углеродных нанотрубок йодом

1.3.3. Интеркаляция меди под графен на никеле Ni(l 11)

1.4. Дырочное допирование графена на различных подложках

Глава 2. Экспериментальные методы исследования и проведение эксперимента

2.1. Рентгеновская абсорбционная спектроскопия

2.1.1. Тонкая структура рентгеновских спектров поглощения атомов в полиатомных системах и квазимолекулярный подход

2.1.2. Традиционные модели для описания рентгеновских спектров поглощения твердых тел

2.2. Рентгеновская фото- и Оже-электронная спектроскопия

2.3. Оборудование Российско-Германского канала вывода и монохроматизации СИ электронного накопителя BESSY II

2.4. Оборудование канала вывода и монохроматизации СИ D1011 электронного накопителя MAX II

2.5. Подготовка образцов, регистрация и обработка спектров

Глава 3. Электронная структура нанокомпозитов CuX@SWCNT (Х=С1, Br, I)

3.1. Сравнительный анализ рентгеновских Си2р>-спектров поглощения для Cul и CuI@SWCNT

3.2. Сравнение Cls-, Culp- и 13^/-фотоэлектронных спектров для композита CuI@SWCNT и реперных систем - исходных SWCNT и Cul

3.3. Эволюция CuI@SWCNT при отжиге в вакууме

3.4. Cvilp-, CuLv- и С Ь-рентгеновские спектры поглощения наноструктур CuX@SWCNT (X = I, Br, CI)

Глава 4. Электронная структура галогенидов меди CuX (X = Cl, I): квазимолеку-

лярный подход

4.1. Электронная структура валентных зон галогенидов меди CuX, исследованная методом РФЭС

4.2. Электронная структура свободных состояний галогенидов меди CuX, исследованная методом РАС

4.3. Спектры поглощения и валентной фотоэмиссии галогенидов меди CuX, совмещенные в единой энергетической шкале

4.4. Спектры валентной фотоэмиссии и нормальной ¿зМ^М^-Оже-электронной эмиссии атомов меди для CuCl и Cul

4.5. Резонансные Си^М^М^-Оже-электронные спектры для Cul и CuCl

Глава 5. Эволюция системы CuI/MG/Ni(lll)/W(110) при прогреве в вакууме

5.1. Формирование упорядоченного слоя Cul на MG/Ni(lll) и его интеркаляция в процессе прогрева в вакууме

5.2. Дырочное допирование графена при интеркаляции Cul

Глава 6. Дырочное допирование графена на Ir(lll) с помощью FeCb

6.1. Интеркаляция

6.2. Допирование

Глава 7. Дырочное допирование графена на подложке Ir(lll) с помощью А1Вгз

7.1. LEEM и микро-LEED

7.2. Фотоэлектронные спектры

7.3. Дырочное допирование графена: ARPES данные

Заключение

Список литературы

Список терминов и сокращений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Характеризация методами рентгеновской спектроскопии углеродных наноструктур, функционализированных галогенидами переходных металлов»

Введение

Актуальность темы. Наноструктурированные аллотропы углерода с ^-гибридизацией валентных орбиталей атома углерода такие как одностопные или многостенные углеродые нанотрубки (single walled carbon nanotubes, SWCNT и multi walled carbon nanotubes, MWCNT) и графен (монослой графита, MG) демонстрируют уникальные физико-химические свойства, связанные со своеобразным строением л-электронной подсистемы этих наноструктур вблизи уровня Ферми [1,2]. Они и их производные (композиты) обладают очень большой механической прочностью и упругостью в сравнении с известными материалами, а также обнаруживают транспортные электронные свойства, превосходящие соответствующие свойства кремния в терминах плотности тока и подвижности носителей заряда. Электронные свойства углеродных нанотрубок и графена тесно связаны, так как первые могут быть представлены как свернутые в цилиндр листы графена [3,4]. Вследствие этого интерес к исследованию подобных углеродных наносистем за последнее десятилетие многократно вырос.

Модификация исходных углеродных нанотрубок и графена посредством химической или физической адсорбции на них атомов, молекул или тонких слоев другого вещества может в значительной степени расширить круг физико-химических свойств композитов на основе этих углеродных наноструктур [2,5]. Подобная функционализация рассматриваемых наноструктур может быть реализована (i) путем адсорбции и последующей интеркаляции различных атомов или молекул под слой графена на различных подложках или вовнутрь гексагональных пустот в связках трубок; (и) за счет химического присоединения к поверхности графена или внешней поверхности стенок трубок атомов или молекул; (iii) посредством замещения в наноструктуре отдельных атомов углерода атомами другого сорта; (iv) инкапсуляцией различных веществ во внутренних каналах одностенных углеродных нанотрубок, что приводит к формированию одномерных нанокристаллов и квантовых нанопроволок с новыми свойствами [5-13].

Особо привлекательной представляется функционализация графена и углеродных нанотрубок атомами Зс/-переходных металлов и их соединений. Многообразие и уникальность свойств соединений Зс/-атомов связываются с различной ролыо в разных соединениях корреляционных эффектов для сильно локализованных З^-электронов и ковалентного связывания (гибридизации) между 3£/-атомом и соседними атомами. Переход от традиционных конденсированных систем к наноструктурированным приводит к усилению роли химического взаимодействия Зс/-атомов с соседями в формировании физико-

химических свойств системы, поскольку влияние дальнего порядка кристалла заметно ослабляется. Кроме того, участие 3<^-электронов в химическом связывании с я-электронной подсистемой нанотрубки и графена в значительной степени определяет разнообразие электронных и магнитных свойств нанокомпозитов, получаемых в результате функционализации углеродных наностуктур атомами переходных металлов и их соединений. В связи с этим тема диссертационной работы является несомненно актуальной.

Объекты и методы исследования. В настоящей работе были исследованы наноструктуры, синтезированные путем функционализации углеродных нанотрубок и графена различными галогенидами переходных металлов, и их исходные материалы: (i) нанокомпозиты CuX@SWCNT (X = Cl, Br, 1), полученные путем заполнения внутренних каналов одностенных углеродных нанотрубок SWCNT галогенидами меди; (ii) исходные поликристаллические галогениды меди CuCl и Cul; (iii) наноструктура CuI/MG/Ni(l 11), приготовленная осаждением из пара тонкого слоя йодида меди на монослой графена MG, синтезированный на поверхности (111) кристалла никеля; (iv) наноструктуры FeCl3/MG/Ir(l 11) и AlBr3/MG/Ir(l 11), синтезированные осаждением тонких слоев галогенидов металлов на монослой графена, выращенный на кристалле иридия 1г(111).

В качестве экспериментальных методов были использованы: рентгеновская абсорбционная спектроскопия ближней тонкой структуры (NEXAFS, Near-Edge X-Ray Absorption Fine Structure); рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия остовных уровней (XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy) и валентной зоны (VB PES, Valence Band Photoelectron Spectroscopy), в т.ч. с угловым разрешением (ARPES, Angle Resolved Photoelectron Spectroscopy); Оже-электронная спектроскопия, в т.ч. с резонансным возбуждением (ResAES, Resonant Auger Electron Spectroscopy); дифракция медленных электронов (LEED, Low Energy Electron Diffaction); микроскопия медленных электронов (LEEM, Low Energy Electron Microscopy). Большинство экспериментальных данных получено с использованием оборудования Российско-Германского канала вывода и монохроматизации синхротронного излучения (СИ) электронного накопителя BESSY II (г. Берлин, Германия) и канала СИ D1011 электронного накопителя МАХ-II (г. Лунд, Швеция). /Г-спектры поглощения меди для галогенидов меди (исходных и инкапсулированных в трубках) были получены на канале SuperXAS электронного накопителя SLS (г. Филлиген, Швейцария). LEEM-картины для системы графена на иридии, интеркалированного бромидом алюминия и его производными, были получены с использованием оборудования канала СИ 1311 (МАХ-II, г. Лунд, Швеция).

Целью работы было исследование методами рентгеновской спектроскопии атомного и электронного строения, особенностей химического взаимодействия и эволюции электронных свойств при термическом отжиге для углеродных нанокомпозитов CuX@SWCNT (X = I, Вг, Cl) и наноструктур CuI/MG/Ni(l 11)/W(110), FeCl3/MG/Ir(l 11) и AlBr3/MG/Ir(l 11).

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

- Выяснение возможности характеризации методами рентгеновской абсорбционной и фотоэлектронной спектроскопии нанокомпозитов CuX@SWCNT (X = I, Br, Cl), в том числе и в процессе термического отжига в вакууме. Измерение спектров поглощения и остовной фотоэмиссии, анализ экспериментальных данных и получение информации для CuX@SWCNT об электронном и атомном строении, а также особенностях химического связывания между нанотрубкой и наполнителем.

- Измерение рентгеновских спектров поглощения, остовной и валентной фотоэмиссии, резонансных спектров Оже-электронной эмиссии для исходных галогенидов меди Cul и CuCl, анализ экспериментальных данных и получение для Cul и CuCl детальных данных о закономерностях электронной структуры валентной зоны и зоны проводимости.

- Получение рентгеновских спектров поглощения, остовной и валентной фотоэмиссии, спектров Оже-электронной эмиссии и LEED-картин для тонких слоев йодида меди Cul на поверхности системы MG/Ni(lll)/W(110) в процессе термического отжига в вакууме. Анализ экспериментальных данных, получение информации об электронном и атомном строении данной системы и о возможности интеркалирования йодида меди (или отдельных атомов) под графен.

- Измерение рентгеновских спектров поглощения, остовной и валентной фотоэмиссии (в т.ч. с угловым разрешением), LEED-картин для наноструктуры FeCl3/MG/Ir(lll) на разных стадиях термического отжига в вакууме и их анализ. Получение данных об электронном и атомном строении исследуемой системы, выяснение возможности интеркалирования молекул FeCb (и/или ее акцепторных производных) под графен и, как следствие, /»-допирования графена, определение уровня допирования.

- Получение рентгеновских спектров поглощения, остовной и валентной фотоэмиссии (в т.ч. с угловым разрешением), LEED- и LEEM-картин для наносистемы AlBr3/MG/Ir(l 11) в процессе термического отжига. Анализ экспериментальных данных, получение информации об электронном и атомном строении данной системы, описание особенностей процесса интеркалирования молекулы А1Вгз (и/или ее осколков) под графен в процессе отжига системы и характеризация уровня ожидаемого /»-допирования графена.

Научная повизпа. Большинство рентгеновских спектров поглощения, остовной и валентной фотоэлектронной эмиссии, Оже-электронной эмиссии, в т. ч. с резонансным возбуждением, для исследованных веществ (исходных и функционализированных наносистем) получены впервые.

1. Продемонстрирована возможность и эффективность комбинированного использования методов рентгеновской абсорбционной и фотоэлектронной спектроскопии для характеризации электронного и атомного строения нанокомпозитов. Анализ спектров поглощения для CuX@SWCNT и CuX (X = I, Br, С1), а также спектров валентной фотоэмиссии CuCl и Cul выполнен в рамках оригинального СиХгквазимолекулярного подхода. Установлено, что инкапсуляция CuX внутрь SWCNT сопровождается изменениями электронной структуры галогенида меди и нанотрубки вследствие химического Си-С взаимодействия между наполнителем и углеродной нанотрубкой, в результате которого формируется новое низкоэнергетическое свободное состояние, имеющее гибридизированный С2pz - Cu3d характер. Экспериментально показано, что сила Си-С связывания возрастает в ряду Cul - CuBr - CuCl по мере роста электроотрицателыюсти атомов галогена. Изменения в атомном строении CuX, помещенных внутри SWCNT, проявляются в аксиальном искажении координационных СиХ.}-тетраэдров вследствие их двумерного пространственного ограничения в нанотрубках.

2. Выявлено принципиальное подобие энергетической структуры валентной зоны и зоны проводимости для CuX (X = CI, I), обусловленное одинаковым атомным строением исследованных соединений. Различия в энергетических положениях отдельных подзон в валентной зоне и зоне проводимости CuX и их интенсивностях в спектрах связываются с разной степенью гибридизации валентных СиЗг/Ду- и X(n+1 )s,np-состояний, а также с разными размерами структурных единиц - квазимолекул CuCU и CuL - исследованных кристаллов. На основе анализа спектров резонансной Си^зМ^М^-Оже электронной эмиссии CuCl и Cul установлено существование у дна зоны проводимости этих кристаллов локализованного свободного состояния, которое описывается в рамках квазимолекулярного подхода Си4ла1-состояииями, гибридизированными с СЫяа\- и Ш^арсостояниями, соответственно.

3. Установлено, что при отжиге системы CuI/MG/Ni(lll)/W(110) при температуре ~ 180 °С происходит разложение Cul и интеркаляция атомов меди и йода под графе», которая блокирует сильное взаимодействие между графеном и подложкой (атомами углерода и никеля), разрушая ковалентное С2р/к - Ni3i/ связывание. Прогрев при 200 °С приводит

к практически полной интеркаляции атомов меди и йода и /»-допированию графена атомами йода. Величина понижения уровня Ферми вследствие дырочного допирования атомами йода оценивается величиной порядка 0.4 эВ.

4. Показано, что эффективное /»-допирование графена на 1г(111) может быть достигнуто осаждением из пара ~ 2МЬ трихлорида железа с последующим прогревом данной системы в вакууме. Данный процесс приводит к термическому разложению трихлорида на БеСЬ и атомарный хлор С1, который интеркалируется под графен. Образующаяся при этом эпитаксиальная пленка РеСЬ на поверхности графена может быть десорбирована при повышенных температурах ~ 300 °С, в то время как интеркалированный хлор начинает уходить из системы только при температурах ~ 600 °С. Величина понижения уровня Ферми графена вследствие /»-допирования интеркалированными атомами хлора составляет порядка 0.6 эВ.

5. Показано, что осаждение из пара А1Вг3 при температуре 1УЮ/1г(111) подложки ~ 75° С, приводит к интеркаляции А1Вг3 и его производных под графен. При достаточно больших экспозициях возможно получение полностью интеркалированного графенового слоя. Оценена величина понижения уровня Ферми графена вследствие р-допирования атомами брома, которая составляет ~ 0.35 эВ.

Практическая значимость. Системы, использующие графен как пассивирующий слой для активных допирующих агентов, представляют большой практический интерес, поскольку ожидается, что электронные свойства таких систем более стабильны в условиях обычной окружающей среды. Они могут быть реализованы посредством интеркаляции активных агентов в пространство между графеном и подложкой или с помощью их инкапсуляции во внутренних каналах одностенных углеродных нанотрубок. Получение />-допированного графена на поверхности кристаллов переходных металлов путем интеркаляции под него акцепторных продуктов разложения йодида меди, трихлорида железа, бромида алюминия является важным достижением на пути к практической реализации электронных устройств на основе графена с контролируемыми свойствами в условиях обычной окружающей среды. Система МО/С1/1г(111) в этом отношении наиболее привлекательна, поскольку она стабильна вплоть до температур ~ 600°С. Нанокомпозиты, полученные, путем инкапсуляции различных галогенидов меди во внутренние каналы трубок, могут быть в принципе использованы в качестве составных частей таких наноразмерных устройств как выпрямляющие диоды и транзисторы, электронные свойства которых должны быть стабильны в обычных условиях. Кроме того, прикладное значение

развитых методов получения /ьдопированного графена путем интеркаляции под него атомов галогенов из галогенидов металлов заключается в отсутствии необходимости непосредственно использовать в процессе допирования токсичные газообразные галогены. Простота приготовления и контролируемое допирование графена с помощью галогенидов металлов, продемонстрированные в данной работе, будут полезны в производстве будущих электронных устройств на основе графена.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Совокупность экспериментальных спектров рентгеновского поглощения, остовной и валентной фотоэмиссии, нормальной и резонансной Оже-электронной эмиссии, которые получены для углеродных нанокомпозитов CuX@SWCNT (X = I, Br, С1) и исходных галогенидов меди, а также для наноструктурированных систем CuI/MG/Ni(l 11), FeCl3/MG/Ir(lll) и AlBr3/MG/Ir(l 11) - исходных и в процессе их термического отжига.

2. Результаты СиХ-гквазимолекулярного анализа экспериментальных спектров нанокомпозитов CuX@SWCNT: (i) ковалентное Cu-C взаимодействие между наполнителем и углеродной нанотрубкой, в результате которого в нанокомпозитах формируется низкоэнергетическое свободное состояние, имеющее гибридизированный С2pz - Cu3d характер; (ii) возрастание силы Cu-C связывания в ряду Cul - CuBr - CuCl по мере роста электроотрицательпости атомов галоида; (iii) аксиальное искажение координационных С11X4-тетраэдров в нанокомпозитах вследствие их двумерного пространственного ограничения в нанотрубках.

3. Квазимолекулярные закономерности энергетической электронной структуры CuX (X = CI, I): (i) подобие вследствие определяющей роли координационного CuXi-тетраэдра (квазимолекулы) в формировании энергетического спектра занятых и свободных электронных состояний; (ii) большая степень гибридизации валентных состояний в Cul в сравнении с CuCl валентных Cu3d- и Xnp-состояний; (iii) наличие у дна зоны проводимости CuCl и Cul локализованного свободного состояния, которое описывается в рамках квазимолекулярного подхода Си45Д1-состояниями, гибридизированными с С14ла]- и I6.V«]-состояниями, соответственно.

4. Закономерности эволюции наноструктуры CuI/MG/Ni(l 11)/W(110) в процессе термического отжига: (i) формирование упорядоченного слоя йодида меди со структурой (л/3 хл/3)/?30° на поверхности графена при температурах до 160 °С; (ii) частичное разложение Cul при Т > 180 °С и интеркаляция атомов меди и йода под

графен; (iii) прогрев при 200 °С приводит к практически полной интеркаляции графена. Дырочное допирование графена интеркалированными атомами йода с соответствующим понижением уровня Ферми на примерно 0.4 эВ.

5. Интеркалирование хлора под графен на Ir(l 11) может быть достигнуто осаждением из пара трихлорида железа с последующим прогревом данной системы в вакууме. Данный процесс при температурах ~ 160 °С приводит к термическому разложению FeCb на FeCl2 и атомарный хлор С1, который интеркалируется под графен. Образующаяся при этом упорядоченная пленка FeCh на поверхности графена может быть десорбирована при повышенных температурах ~ 300 °С, в то время как интеркалированный хлор начинает уходить из системы только при температурах ~ 600 °С. Величина понижения уровня Ферми графена вследствие /?-допирования интеркалированными атомами хлора составляет порядка 0.6 эВ.

6. Осаждение из пара А1Вгз при температуре MG/Ir(lll) подложки ~ 75° С, приводит к интеркаляции AlBr3 и его производных под графен. При достаточно больших экспозициях возможно получение полностью интеркалированного графенового слоя. Величина понижения уровня Ферми графена вследствие р-допирования интеркалированными атомами брома составляет ~ 0.35 эВ.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих российских и международных конференциях: 9th Biermial International Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters" (IWFAC) (Санкт-Петербург, 2009); VII Национальной конференции РСНЭ - НБИК (Москва, 2009), XIV Симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2010); Международная студенческая конференция «Science and progress» (Санкт-Петербург, СПбГУ, 2010); Workshop on the occasion for celebrating 10 years of Operation of the Russian Germán Laboratory at BESSY II (Berlin, BESSY II, 2011); Xllth International Conference on Electron Spectroscopy and Structure: ICESS-12 (Saint-Malo, France, 2012); European workshop on epitaxial graphene (Aussois, France, 2013); llth International Conference Advanced Carbón NanoStructures ACNS'2013 (Санкт-Петербург, 2013).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 13 печатных работах, из них 6 статей [14-19] в рецензируемых научных журналах, 1 статья в сборниках трудов конференций [20] и 6 тезисов докладов.

Личный вклад автора. Постановка задач исследования, анализ и обсуждение полученных результатов, формулировка основных выводов и положений, выносимых на защиту, осуществлялась совместно с научным руководителем докт. физ.-мат. наук, проф. Виноградовым A.C. Все результаты, представленные в работе, получены соискателем лично, либо в соавторстве при его непосредственном участии.

Экспериментальные данные в области мягкого рентгеновского излучения для нанокомпозитов CuX@SWCNT и исходных галогенидов меди СиХ получены совместно с научным руководителем и канд. физ.-мат. наук М.М. Бржезинской (докторант СПбГУ). Образцы нанокомпозитов CuX@SWCNT для исследования были предоставлены A.A. Елисеевым (МГУ).

Измерения спектров поглощения и фотоэмиссии, LEED-картин, для наноструктурированных систем CuI/MG/Ni(l 11), FeCl3/MG/Ir(lll) и AlBr3/MG/Ir(l 11), включая их прогрев в вакууме, проводились диссертантом совместно с аспирантами СПбГУ К.А. Симоновым и А.Ю. Клюшиным и аспирантом ILA. Виноградовым (Uppsala University, Sweden), а также студентами И.А. Ждановым и Е.М. Загребиной (СПбГУ).

Обработка спектров для образцов CuX@SWCNT и СиХ, а также системы CuI/MG/Ni(lll), представленных в работе, выполнена автором лично. Совместно с A.C. Виноградовым и Е.Ю. Клейменовым автором проанализированы ^(Ь')-спектры поглощения меди в области жесткого рентгеновского излучения для CuX@SWCNT и СиХ, измеренные A.C. Виноградовым, Е.Ю. Клейменовым (SLS), A.A. Елисеевым (МГУ) и П.И. Вербицким (МГУ). Экспериментальные результаты для систем FeCl3/MG/Ir(l 11) и AlBr3/MG/Ir(l 11) обработаны вместе с H.A. Виноградовым, К.А. Симоновым, А.Б. Преображенским и A.C. Виноградовым. Анализ и интерпретация экспериментальных результатов проводилась диссертантом совместно с A.C. Виноградовым, А.Б. Преображенским и H.A. Виноградовым.

Автор участвовал в обсуждении и подготовке заявок для проведения экспериментов по теме диссертации на BESSY, в MAX-lab и SLS.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, семи глав и заключения. Работа изложена на 164 страницах, включая 5 таблиц и 55 рисунков. Список цитированной литературы содержит 194 ссылки.

Глава 1 Обзор литературы

1.1. Атомная и электронная структура свободного графена

Графен представляет собой монослой атомов углерода, объединённых в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Расстояние между ближайшими атомами углерода составляет ао = 0,142 нм, а а-связывание между соседними атомами осуществляется за счет осевого перекрытия .ур2-гибридизованных орбиталей, образованных из 25- и 2рх>,-валентных орбиталей атома углерода. В свою очередь, 7г2/?,-орбиталь, ориентированная перпендикулярно графеновой плоскости, участвует в формировании более слабого л-связывания в монослое графена. На рис. 1.1 показана атомная структура графена. Элементарная ячейка, построенная на векторах трансляций и а2, содержит два одинаковых атома углерода А[ и Аг в структурно неэквивалентных позициях. Эта структура может также рассматриваться как гексагональная решетка с базисом из двух атомов А] и Аг. Векторы трансляций в декартовой системе координат ХУ могут быть записаны в виде:

«.=уМ),а2=^(з,-л/з). (1.1)

Соответствующие векторы обратной решетки графена задаются формулами:

(1.2)

3 а0 3 а0

Эти векторы и первая зона Бриллюэна графена показаны на рис. 1.2 (а). Координаты наиболее важных с точки зрения свойств графена точек К и К' зоны Бриллюэна, называемых также Дираковскими точками, задаются следующими формулами:

^ 2к - Л

к =

2л 2/г

(1.3)

ч3а0'3л/3я0/ ^За0' 3&а0

Электронные свойства графена определяются характеристиками его л-электронной подсистемы, образуемой 2р,-орбиталями атомов углерода. На основе квантово-механических расчетов, проведенных в рамках модели сильно связанных электронов [21], было показано, что в графене отсутствует запрещенная зона, т. е. он является бесщелевым полупроводником. Энергетические зоны в этом случае описываются выражениями (использована система единиц, в которой Л = 1):

е± (*) = ±ф + ак) - г/(к), (1.4)

f(k)=2cos [Sk „a +4 cos

A

T '

cos

-км

(1.5)

где t (~ 2.8 эВ [22]) и t' (0.02/ <t'< 0.21 [22]) имеют смысл энергий перескока (hopping energy) электрона между подрешетками атомов Ai и Аг (т.е. между ближайшими атомами углерода) и между атомами углерода внутри одной подрешетки Ai или А2 (т.е. между данным атомом углерода и атомами углерода из его второй координационной сферы). Знаки «+» и «-» в (1.4) отвечают зоне проводимости (л*) и валентной зоне (л), соответственно.

»—*

р. ^

/ \

а £

zigzag: (п,0)

armcnajr: (n,n)

-> X

Рис. 1.1. Атомная структура одного слоя графита - графена. Я, и а2 - векторы элементарных трансляций гексагональной решетки графена, на которых строится его элементарная ячейка. Элементарная ячейка одностенной нанотрубки строится на взаимно перпендикулярных векторах Си (хиральный вектор) и Т (трансляционный вектор).

Для дальнейшего существенно, что вблизи К и К' точек зоны Бриллюэна, где происходит соприкосновение дисперсионных кривых валентной зоны и зоны проводимости, энергетический спектр квазичастиц (электронов и дырок) линейно зависит от волнового вектора [22]:

E±(q)*±uF\q\ + o[(q/K)2],

(1.6)

где д - волновой вектор относительно Дираковских точек (К или К'), Щ «К и

иг = 3(а0 / 2 - скорость Ферми. Таким образом, в отличие от обычного случая с параболической дисперсией для энергии электронов Е(д) = ц2/(2т) скорость Ферми для электрона в графене не зависит от энергии или волнового вектора.

Подобным спектром обладают безмассовые фотоны и ультрарелятивистские частицы, а также нейтрино. Особенно важным следствием этой особенности энергетического спектра является большая подвижность носителей заряда в графене, ответственная за его высокие тепло- и электропроводность [2]. Первая зона Бриллюэна и дисперсионная поверхность

Е±{к) для л-состояний, полученная в рамках приближения сильно-связанных электронов ([23, 24]), показаны на рис. 1.2.

а)

Ь)

Рис. 1.2. (а) Первая (темно серый цвет) и вторая (светло серый цвет) зоны Бриллюэна графена, Ьх и

Ь2 - векторы элементарных трансляций обратной решетки графена. Г, К и М - высокосимметричные (характеристические) точки первой зоны Бриллюэна графена. (Ь) Дисперсия л-зон графена ([23, 24]).

На рис. 1.3 приведена плотность электронных состояний графена для случая ? = О и ? = 0.2, вычисленная с использованием дисперсии состояний (1.4) [22]. Для случая = 0 возможно получение аналитического выражения для плотности состояний графена, которое вблизи Дираковских точек (£=0 эВ) имеет следующий вид [22]:

2Ас \Е\

р(Е) =

л и£

(1.7)

где Ас = 3>/3а02 /2 - площадь элементарной ячейки графена. Таким образом, плотность состояний для графена вблизи Дираковских точек пропорциональна энергии электронов.

В заключение отметим, что из соображений симметрии в результате неэквивалентности атомов А] и А2 в элементарной ячейке происходит снятие вырождения состояний валентной зоны и зоны проводимости на уровне Ферми, приводящее к появлению запрещенной зоны [25]. Данный факт может объяснить наличие запрещенной зоны в изоэлектронном аналоге графена - гексагональном нитриде бора /г-ВТЧ, в котором атомам А1 и А2 соответствуют атомы азота и бора. Заметим, что с учетом недавних экспериментальных данных [26] нарушение симметрии подрешеток атомов углерода А1 и А2 не является достаточным условием открытия запрещенной зоны в графене.

Рис. 1.3. Плотность электронных состояний графена, отнесенная к одной элементарной ячейке, как функция энергии (в единицах I) для !' = 0.2 (вверху) и г' =0 (внизу) ([22]).

1.2. Атомная и электронная структура 8\УС1ЧТ

Одностенные углеродные нанотрубки 8\¥СМТ представляют собой узкие (диаметр <1 ~ 1 им) и длинные (~ 1 мкм) цилиндры, которые могут быть получены сворачиванием одного монослоя графита (графена) вдоль определенного направления. Такое рассмотрение позволяет достаточно легко получить основные электронные свойства этих нанотрубок из электронной структуры графена. Направление, вдоль которого происходит сворачивание графенового слоя при образовании 8\¥СЫТ, характеризуется так называемым хиральным

вектором Си (рис. 1.1), длина которого определяет диаметр трубки (с1 = Ск1%). Данный

вектор характеризуется целочисленными координатами (п,т) в базисе элементарных векторов прямой решетки графена Си = пах + та2. По значениям координат (п,т) хирального вектора 8\УС1ЧТ подразделяются на прямые (ахиральные) и спиральные (хиральные) нанотрубки [27].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Генералов, Александр Владимирович, 2013 год

Список литературы

[1] R.H. Baughman, A.A. Zakhidov, W.A. de Heer. Carbon Nanotubes - the Route Toward Applications // Science. - 2002. - Vol. 297. - Pp. 787-792.

[2] K.S. Novoselov, VI. Fal'ko, L. Colombo, P.R. Gellert, M.G. Schwab, K. Kim. A roadmap for graphene // Nature. - 2012. - Vol. 490. - Pp. 192-200.

[3] J. W. Mintmire, B.I. Dunlap, C.T. White. Are iullerene tubules metallic? // Phys. Rev. Lett. -1992. - Vol. 68. - Pp. 631-634.

[4] N. Hamada, S.-i. Sawada, A. Oshiyama. New one-dimensional conductors: graphitic microtubules II Phys. Rev. Lett. - 1992. - Vol. 68. - Pp. 1579-1581.

[5] M. Burghardt. Electronic and vibrational properties of chemically modified single-wall carbon nanotubes // Surf. Sci. Rep. - 2005. - Vol. 58. - Pp. 1-109.

[6] A.A. Setlur, J.M. Lauerhaas, J.Y. Dai, R.P.H. Chang. A method for synthesizing large quantities of carbon nanotubes and encapsulated copper nanowires // Appl. Phys. Lett. -1996. - Vol. 69. - Pp. 345-347.

[7] Y.K. Chen, A. Chu, J. Cook, M.L.H. Green, P.J.F. Harris, R. Heesom, M. Humphries, J. Sloan, S.C. Tsang, J.F.C. Turner. Synthesis of carbon nanotubes containing metal oxides and metals of the d-block and f-block transition metals and related studies // J. Mater. Chem. - 1997. - Vol. 7. - Pp. 545-549.

[8] J. Sloan, D.M. Wright, H.-G. Woo, S. Bailey, G. Brown, A.P.E. York, K.S. Coleman, J.L. Hutchison, M.L.H. Green. Capillarity and silver nanowire formation observed in single walled carbon nanotubes // Chem. Commun. - 1999. - Pp. 699-700.

[9] J. Sloan, M.C. Novotny, S.R. Bailey, G. Brown, C. Xu, V.C. Williams, S. Friedrichs, E. Flahaut, R.L. Callender, A.P.E. York, K.S. Coleman, M.L.H. Green, R.E. Dunin-Borkowski, J.L. Hutchison. Two layer 4:4 co-ordinated KI crystals grown within single walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. - 2000. - Vol. 329. - Pp. 61-65.

[10] J. Sloan, A.I. Kirkland, J.L. Hutchison, M.L.H. Green. Integral atomic layer architectures of 1D crystals inserted into single walled carbon nanotubes // Chem. Commun. - 2002. — Pp. 1319-1332.

[11] M.V. Chernysheva, A.A. Eliseev, A.V. Lukaslun, Yu.D. Tretyakov, S.V. Savilov, N.A. Kiselev, O.M. Zhigalina, A.S. Kumskov, A.V. Krestinin, J.L. Hutchison. Filling of single-walled

carbon nanotubes by Cul nanocrystals via capillary technique // Physica E. - 2007. - Vol. 37.-Pp. 62-65.

[12] H. Shiozawa, T. Pichler, С. Kramberger, A. Grüneis, M. Knupfer, B. Büchner, V. Zölyomi, J. Koltai, J. Kiirti, D. Batchelor, II. Kataura. Fine tuning the charge transfer in carbon nanotubes via the interconversion of encapsulated molecules // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 77.-P. 153402.

[13] A.A. Eliseev, L.V. Yashina, M.M. Brzhezinskaya, M.V. Chernysheva, M.V. Kharlamova, N.I. Verbitsky, A. V. Lukashin, N.A. Kiselev, A.S. Kumskov, R.M. Zakalyuhin, J.L. Hutchison, B. Freitag, A.S. Vinogradov. Structure and electronic properties of AgX (X=C1, Br, I)-intercalated single-walled carbon nanotubes // Carbon. -2010. - Vol. 48. - Pp. 2708-2721.

[14] A.V. Generalov, M.M. Brzhezinskaya, R. Püttner, A.S. Vinogradov, M.V. Chernysheva, A.A. Eliseev, N.A. Kiselev, A. V. Lukashin, Yu.D. Tretyakov. Electronic structure of CuI@SWCNT nanocomposite studied by x-ray absorption spectroscopy // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. - 2010. - Vol. 18. - Pp. 574-578.

[15] A.B. Генералов, M.M. Бржезинская, A.C. Виноградов, R. Püttner, M.B. Чернышева, A.B. Лукаишн, А. А. Елисеев. Рентгеноабсорбционное исследование электронной структуры нанокомпозита CuI@SWCNT // ФТТ. - 2011. - Т. 53. - С. 598-607.

[16] A.A. Eliseev, L.V. Yashina, N.I. Verbitskiy, M.M. Brzhezinskaya, M.V. Kharlamova, M.V. Chernysheva, A.V. Lukashin, N.A. Kiselev, A.S. Kumskov, B. Freitag, A.V. Generalov, A.S. Vinogradov, Y.V. Zubavichus, E. Kleimenov, M. Nachtegaal. Interaction between single walled carbon nanotube and ID crystal in CuX@SWCNT (X = CI, Br, I) nanostructures // Carbon. - 2012. - Vol. 50. - Pp. 4021-4039.

[17] N.A. Vinogradov, K.A. Simonov, A.V. Generalov, A.S. Vinogradov, D.V. Vyalikh, C. Laubschat, N. Märtensson, A.B. Preobrajenski. Controllable p-doping of graphene on Ir(lll) by chlorination with FeCl3 // J. Phys.: Condens. Matter. - 2012. - Vol. 24. - P. 314202.

[18] N.A. Vinogradov, K.A. Simonov, A.A. Zakharov, J. IV. Wells, A.V. Generalov, A.S. Vinogradov, N. Märtensson, A.B. Preobrajenski. Hole doping of graphene supported on Ir(l 11) by AlBr3 UAppl. Phys. Lett. -2013. - Vol. 102. - P. 061601.

[19] A.B. Генералов, A.C. Виноградов. Электронная структура галоидов меди Cul и CuCl: сравнительное исследование методами рентгеновской фотоэлектронной и

абсорбционной спектроскопии // ФТТ. -2013. - Т. 55. - С. 1052-1062.

[20] А. V. Generalov, М.М. Brzhezinskaya, A.S. Vinogradov. Resonant Cu L^M^M^s Auger electron spectra of Cul at the Culpm absorption edge // Proceedings of International Student's Conference "Science and Progress". - St. Petersburg: St. Petersburg State University, 2010.-P. 80.

[21] P.R. Wallace. The band theory of graphite // Phys. Rev. - 1947.-Vol. 71.-Pp. 622-634.

[22] A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres, KS. Novoselov, A.K. Geim. The electronic properties of graphene // Rev. Mod. Phys. - 2009. - Vol. 81. - Pp. 109-162.

[23] H. Rauf. Metallic Ground State of Functionalized Carbon Nanotubes. Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doctor rerum naturalium, TU Dresden, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung, Dresden. - 2007.

[24] R. Saito, G. Dresselhaus, M. Dresselhaus. Physical Properties of Carbon Nanotubes. -London: Imperial College Press, 1998.

[25] A. Bostwick, T. Ohta, J.L. McChesney, K.V. Emtsev, T. Seyller, К Horn, E. Rotenberg. Symmetry breaking in few layer graphene films II New J. Phys. - 2007. - Vol. 9. - P. 385.

[26] A. Varykhalov, D. Marchenko, J. Sánchez-Barriga, M.R. Scholz, B. Verberck, B. Trauzettel, Т.О. Wehling, C. Carbone, O. Rader. Intact Dirac Cones at Broken Sublattice Symmetry: Photoemission Study of Graphene on Ni and Co // Phys. Rev. X - 2012. - Vol. 2. - P. 041017.

[27] E.B. Barros, A. Jorio, G.G. Samsonidze, R.B. Capaz, A.G. Souza Filho, J.M. Filho, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus. Review on the symmetry-related properties of carbon nanotubes // Phys. Rep. - 2006. - Vol. 431. - Pp. 261-302.

[28] S. Kazaoui, N. Minami, R. Jacquemin, H. Kataura, Y. Achiba. Amphoteric doping of singlewall carbon-nanotube thin films as probed by optical absorption spectroscopy // Phys. Rev. В. - 1999. - Vol. 60. - Pp. 13339-13342.

[29] A.M. Rao, P.C. Eklund, S. Bandow, A. Thess, R.E. Smalley. Evidence for charge transfer in doped carbon nanotube bundles from Raman scattering // Nature. - 1997. - Vol. 388. - Pp. 257-259.

[30] R.S. Lee, H.J. Kim, J.E. Fischer, A. Thess, R.E. Smalley. Conductivity enhancement in single-walled carbon nanotube bundles doped with К and Br//Nature. - 1997. - Vol. 388. -Pp. 255-257.

[31] X. Liu, T. Pichler, M. Knupfer, J. Fink. Electronic and optical properties of alkali-metal-intercalated single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2003. - Vol. 67. - P. 125403.

[32] X. Liu, T. Pichler, M. Knupfer, J. Fink. Electronic properties of FeC^-intercalated singlewall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2004. - Vol. 70. - P. 205405.

[33] H. Rauf T. Pichler, M. Knupfer, J. Fink, H. Kataura. Transition from a Tomonaga-Luttinger liquid to a Fermi liquid in potassium-intercalated bundles of single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. - 2004. - Vol. 93. - P. 096805.

[34] N. Bendiab, R. Almairac, S. Rols, R. Aznar, J.-L. Sauvajol, I. Mirebeau. Structural determination of iodine localization in single-walled carbon nanotube bundles by diffraction methods // Phys. Rev. B. - 2004. - Vol. 69. - P. 195415.

[35] X. Liu, T. Pichler, M. Knupfer, J. Fink. Electronic properties of barium-intercalated singlewall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2004. - Vol. 70. - P. 245435.

[36] R. Larciprete, L. Petaccia, S. Lizzit, A. Goldoni. Transition from one-dimensional to three-dimensional behaviour induced by lithium doping in single wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. — 2005. - Vol. 71. - P. 115435.

[37] J-L. Bantignies, L. Alvarez, R. Aznar, R. Almairac, J-L. Sauvajol, L. Duclaux, F. Villain. EXAFS study of rubidium-doped single-wall carbon nanotube bundles // Phys. Rev. B. -2005.-Vol. 71.-P. 195419.

[38] A. Nagashima, N. Tejima, C. Oshima. Electronic states of the pristine and alkali-metal-intercalated monolayer graphite/Ni(l 11) systems // Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 50. - Pp. 17487-17495.

[39] A.M. Shikin, D. Farias, K.H. Rieder. Phonon stiffening induced by copper intercalation in monolayer graphite on Ni(l 11) // Europhys. Lett. - 1998. - Vol. 44. - Pp. 44-49.

[40] A.M. Shikin, D. Farias, V.K. Adamchuk, K.-H. Rieder. Surface phonon dispersion of a graphite monolayer adsorbed on Ni(l 11) and its modification caused by intercalation of Yb, La, and Cu layers // Surf. Sci. - 1999. - Vol. 424. - Pp. 155-167.

[41] A.M. Shikin, G.V Prudnikova, V.K. Adamchuk, F. Moresco, K.H. Rieder. Surface intercalation of gold underneath a graphite monolayer on Ni(l 11) studied by angle-resolved photoemission and high-resolution electron-energy-loss spectroscopy // Phys. Rev. B. — 2000.-Vol. 62.-Pp. 13202-13208.

[42] Yu.S. Dedkov, A.M. Shikin, V.K. Adamchuk, S.L. Molodtsov, C. Laubschat, A. Bauer, G.

Kaindl. Intercalation of copper underneath a monolayer of graphite on Ni(l 11)// Phys. Rev. B. - 2001. - Vol. 64. - P. 035405.

[43] A. Varykhalov, J. Sánchez-Barriga, A.M. Shikin, C. Biswas, E. Vescovo, A. Rybkin, D. Marchenko, O. Rader. Electronic and magnetic properties of quasifreestanding graphene on Ni // Phys. Rev. Lett. -2008.-Vol. 101.-P. 157601.

[44] A. Grüneis, D. V. Vyalikh. Tunable hybridization between electronic states of graphene and a metal surface // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 77 - P. 193401.

[45] N. Jung, N. Kim, S. Jockusch, N.J. Turro, P. Kim, L. Brus. Charge transfer chemical doping of few layer graphenes: charge distribution and band gap formation // Nano Lett. — 2009. -Vol. 9.-Pp. 4133-4137.

[46] A. Varykhalov, M.R. Scholz, Т.К. Kim, O. Rader. Effect of noble-metal contacts on doping and band gap of graphene // Phys. Rev. B. - 2010. - Vol. 82. - P. 121101(R).

[47] ДЮ. Усачёв. Электронная структура и морфология графена, синтезированного на монокристаллических поверхностях никеля и кобальта. - Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. ф.-м. наук., НИИФ СПбГУ, Санкт-Петербург. - 2010.

[48] S. Watcharinyanon, С. Virojanadara, J.R. Osiecki, A.A. Zakharov, R. Yakimova, R.I.G. Uhrberg, L. I. Johansson. Hydrogen intercalation of graphene grown on 6H-SiC(0001) // Surf. Sei. - 2011. - Vol. 605. - Pp. 1662-1668.

[49] E.N. Voloshina, A. Generalov, M. Weser, S. Böttcher, К. Horn, Yu. S. Dedkov. Structural and electronic properties of the graphene/Al/Ni(l 11) intercalation system // New J. Phys. —

2011.-Vol. 13.-P. 113028.

[50] A.L. Walter, K.-J. Jeon, A. Bostwick, F. Speck, M. Ostler, T. Seyller, L. Moreschini, Y.S. Kim, Y.J. Chang, K. Horn, E. Rotenberg. Highly p-doped epitaxial graphene obtained by fluorine intercalation // Appl. Phys. Lett. - 2011. - Vol. 98. - P. 184102.

[51] A.A. Попова, A.M. Шикип, А.Г. Рыбкин, Д.Е. Марченко, О.Ю. BwiKoe, A.A. Макарова, AJO. Варыхалов, О. Rader. Роль ковалентного взаимодействия в формировании электронной структуры графена на поверхности Ni(lll) с интеркалированными слоями Au и Си // ФТТ. - 2011. - Т. 53. - С. 2409-2413.

[52] Y. Cui, J. Gao, L. Jin, J. Zhao, D. Tan, O. Fu, X. Bao. An exchange intercalation mechanism for the formation of two-dimensional Si structure underneath graphene // Nano Research. -

2012. - Vol. 5-Pp. 352-360.

[53] А. V. Generalov, Yu.S. Dedkov. EELS study of the epitaxial graphene/Ni(l 11) and graphene/Au/Ni(l 11) systems II Carbon. -2012.- Vol. 50.-Pp. 183-191.

[54] A. V. Generalov, E.N. Voloshina, Yu.S. Dedkov. Structural and electronic properties of graphene-based junctions for spin-filtering: The graphene/Al/Ni(l 11) intercalation-like system // Appl. Surf. Sei. - 2013. - Vol. 267. - Pp. 8-11.

[55] A.A. Rybkina, A.G. Rybkin, A.V. Fedorov, D.Yu. Usachov, M.E. Yachmenev, D.E. Marchenko, O.Yu. Vilkov, A.V. Nelyubov, VK. Adamchuk, A.M. Shikin. Interaction of graphene with intercalated Al: the process of intercalation and specific features of the electronic structure of the system // Surf. Sei. - 2013. - Vol. 609. - Pp. 7-17.

[56] M. Abbas, Z.Y. Wu, J. Zhong, K. Ibrahim, A. Fiori, S. Orlanducci, V. Sessa, M.L. Terranova, I. Davoli. X-ray absorption and photoelectron spectroscopy studies on graphite and singlewalled carbon nanotubes: Oxygen effect // Appl. Phys. Lett. - 2005. - Vol. 87. - P. 051923.

[57] K.A. Mkhoyan, A. W. Contryman, J. Silcox, D.A. Stewart, G. Eda, C. Mattevi, S. Miller, M. Chhowalla. Atomic and electronic structure of graphene-oxide // Nan о Lett. - 2009. - Vol. 9.-Pp. 1058-1063.

[58] N.A. Vinogradov, K. Schulte, M.L. Ng, A. Mikkelsen, E. Lundgren, N. Märtensson, A.B. Preobrajenski. Impact of Atomic Oxygen on the Structure of Graphene Formed on Ir(l 11) and Pt(l 11) II J. Phys. Chem. C. - 2011. - Vol. 115. - Pp. 9568-9577.

[59] M.M. Бржезинская, H.A. Виноградов, B.E. Мурадян, Ю.М. Шульга, H.B. Полякова, A.C. Виноградов. Характеризация фторированных многостенных углеродных нанотрубок методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии // ФТТ. - 2008. - Т. 50. - С. 565-571.

[60] М.М. Бржезинская, H.A. Виноградов, В.Е. Мурадян, Ю.М. Шульга, R. Piittner, A.C. Виноградов, W. Gudat. Особенности электронного строения фторированных многостенных углеродных нанотрубок в приповерхностной области // ФТТ. - 2009. -Т. 51.-С. 1846-1856.

[61] М.М. Brzhezinskaya, V.E. Muradyan, N.A. Vinogradov, A.B. Preobrajenski, W. Gudat, A.S. Vinogradov. Electronic structure of fluorinated multiwalled carbon nanotubes studied using x-ray absorption and photoelectron spectroscopy I I Phys. Rev. B. — 2009. - Vol. 79. - P. 155439.

[62] R.R. Nair, IV. Ren, R. Jalil, I. Riaz, V.G. Kravets, L. Britnell, P. Blake, F. Schedin, A.S.

Mayorov, S. Yuan, M.I. Katsnelson, H.-M. Cheng, W Strupinski, L.G. Bulusheva, A.V. Okotrub, I. V. Grigorieva, A.N. Grigorenko, KS. Novoselov, A.K. Geim. Fluorographene: a two-dimensional counterpart of teflon II Small. - 2010. - Vol. 6. - Pp. 2877-2884.

[63] M.M. Брэ/сезинская, A.C. Виноградов, A.B. Крестинин, Г.И. Зверева, А.П. Харитонов, ИИ. Кулакова. Сравнительное рентгеноабсорбционное исследование фторированных одностенных углеродных нанотрубок // ФТТ. - 2010. - Т. 52. - С. 819-825.

[64] A.Yu. Klyushin, M.M. Brzhezinskaya, A.V. Generalov, R. Püttner, A.S. Vinogradov. Features of resonant F KLL Auger spectra from fluorinated multi-walled carbon nanotubes // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. - 2010. - Vol. 18. - Pp. 600-604.

[65] A. Nikitin, H. Ogasawara, D. Mann, R. Denecke, Z. Zhang, H. Dai, К Cho, A. Nilsson. Hydrogénation of single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 95. — P. 225507.

[66] D.C. Elias, R.R. Nair, T.M.G. Mohiuddin, S.V. Morozov, P. Blake, M.P. Halsall, A.C. Ferrari, D.W. Boukhvalov, M.I. Katsnelson, A.K. Geim, KS. Novoselov. Control of graphene's properties by reversible hydrogénation: evidence for graphene // Science. - 2009. -Vol. 323.-Pp. 610-613.

[67] R. Balog, B. Jorgensen, L. Nilsson, M. Andersen, E. Rienks, M. Bianchi, M. Fanetti, E. Lœgsgaard, A. Baraldi, S. Lizzit, Z. Sljivancanin, F. Besenbacher, В. Hammer, T.G. Pedersen, P. Hofmann, L. Hornekcer. Bandgap opening in graphene induced by patterned hydrogen adsorption // Nature Mater. - 2010. - Vol. 9. - Pp. 315-319.

[68] A. Bostwick, T. Ohta, J.L. McChesney, KV. Emtsev, F. Speck, T. Seyller, K. Horn, S.D. Kevan, E. Rotenberg. The interaction of quasi-particles in graphene with chemical dopants // New J. Phys.-2010.-Vol. 12.-P. 125014.

[69] D. Ilaberer, L. Petaccia, M. Farjam, S. Taioli, S.A. Jafari, A. Nefedov, W. Zhang, L. Calliari, G. Scarduelli, B. Dora, D. V. Vyalikh, T. Pichler, Ch. Wöll, D. Alfe, S. Simonucci, M.S. Dresselhaus, M. Knupfer, B. Büchner, A. Grüneis. Direct observation of a dispersionless impurity band in hydrogenated graphene // Phys. Rev. B. — 2011. - Vol. 83. -P. 165433.

[70] D. Usachov, O. Vilkov, A. Grüneis, D. Haberer, A. Fedorov, V.K. Adamchuk, A.B. Preobrajenski, P. Dudin, A. Barinov, M. Oehzelt, C. Laubschat, D.V. Vyalikh. Nitrogen-doped graphene: efficient growth, structure, and electronic properties // Nano Lett. - 2011. -

Vol. 11.-Pp. 5401-5407.

[71] L. Grigorian, K.A. Williams, S. Fang, G.U. Sumanasekera, A.L. Loper, E.C. Dickey, S.J. Pennycook, P.C. Eklund. Reversible intercalation of charged iodine chains into carbon nanotube ropes // Phys. Rev. Lett. - 1998. - Vol. 80. - Pp. 5560-5563.

[72] X. Fan, E.C. Dickey, P.C. Eklund, K.A. Williams, L. Grigorian, R. Buczko, S.T. Pantelides, S.J. Pennycook. Atomic arrangement of iodine atoms inside single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. - 2000. - Vol. 84. - Pp. 4621^1624.

[73] C. Xu, J. Sloan, G. Brown, S. Bailey, V.C. Williams, S. Friedrichs, K.S. Coleman, E. Flahaut, J.L. Hutchison, R.E. Dunin-Borkowski, M.L.H. Green. ID lanthanide halide crystals inserted into single-walled carbon nanotubes // Chem. Commun. - 2000. — Pp. 2427-2428.

[74] A. Govindaraj, B.C. Satishkumar, M. Nath, C.N.R. Rao. Metal nanowires and intercalated metal layers in single-walled carbon nanotube bundles // Chem. Mater. - 2000. - Vol. 12. -Pp.202-205.

[75] J. Sloan, R.E. Dunin-Borkowski, J.L. Hutchison, K.S. Coleman, V.C. Williams, J.B. Claridge, A.P.E. York, C. Xu, S.R. Bailey, G. Brown, S. Friedrichs, M.L.H. Green. The size distribution, imaging and obstructing properties of C6o and higher fullerenes formed within arc-grown single walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. - 2000. - Vol. 316. — Pp. 191-198.

[76] G.-H. Jeong, A.A. Farajian, T. Hirata, R. Hatakeyama, K. Tohji, T.M. Briere, II. Mizuseki, Y. Kawazoe. Encapsulation of cesium inside single-walled carbon nanotubes by plasma-ion irradiation method // Thin Solid Films. - 2003. - Vol. 435. - Pp. 307-311.

[77] L. Guan, Z. Shi, II. Li, L. You, Z. Gu. Super-long continuous Ni nanowires encapsulated in carbon nanotubes // Chem. Commun. - 2004. - Pp. 1988-1989.

[78] T. Izumida, R. Hatakeyama, Y. Neo, H. Mimura, K. Omote, Y. Kasama. Electronic transport properties of Cs-encapsulated single-walled carbon nanotubes created by plasma ion irradiation // Appl. Phys. Lett. - 2006. - Vol. 89. - P. 093121.

[79] K.R. Kiss ell, KB. Hartman, P.A.W. Van der Ileide, L.J. Wilson. Preparation of I2@SWNTs: synthesis and spectroscopic characterization of ^-loaded SWNTs // J. Phys. Chem. B. -2006.-Vol. 110.-Pp. 17425-17429.

[80] T. Michel, L. Alvarez, J.-L. Sauvajol, R. Almairac, R. Aznar, O. Mathon, J.-L. Bantignies, E.

Flahaut. Structural selective charge transfer in iodine-doped carbon nanotubes // J. Phys. Chem. Sol. - 2006. - Vol. 67. - Pp. 1190-1192.

[81] L. Guan, K. Suenaga, Z. Shi, Z. Gu, S. Iijima. Polymorphic structures of iodine and their phase transition in confined nanospace // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - Pp. 1532-1535.

[82] D. Sung, N. Park, W. Park, S. Hong. Formation of polybromine anions and concurrent heavy hole doping in carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 90. - P. 093502.

[83] Y.F. Li, R. Hatakeyama, J. Shishido, T. Kato, T. Kaneko. Air-stable p-n junction diodes based on single-walled carbon nanotubes encapsulating Fe nanoparticles // Appl. Phys. Lett. -2007.-Vol. 90.-P. 173127.

[84] C. Jo, J.I. Lee. Magnetism of Fe, Co, and Ni nanowires encapsulated in carbon nanotubes // J. Magn. Magn. Mater. - 2008. - Vol. 320. - Pp. 3256-3260.

[85] R. Kitaura, R. Nakanishi, T. Saito, H. Yoshikawa, K. Awaga, H. Shinohara. High-yield synthesis of ultrathin metal nanowires in carbon nanotubes // Angew. Chem. Int. Ed. - 2009. -Vol. 48.-Pp. 8298-8302.

[86] T. Kato, R. Hatakeyama, J. Shishido, W. Oohara, K. Tohji. P-N junction with donor and acceptor encapsulated single-walled carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. - 2009. - Vol. 95. -P. 083109.

[87] A.S. Kumskov, KG. Zhigalina, A.L. Chuvilin, N.I. Verbitskiy, A.G. Ryabenko, D.D. Zaytsev, A.A. Eliseev, N.A. Kiselev. The structure of 1D and 3D Cul nanocrystals grown within 1.52.5 nm single wall carbon nanotubes obtained by catalyzed chemical vapor deposition // Carbon. - 2012. - Vol. 50. - Pp. 4696-4704.

[88] M. Chorro, G. Kane, L. Alvarez, J. Cambedouzou, E. Paineau, A. Rossberg, M. Kodak, R. Aznar, S. Pascarelli, P. Launois, J.L. Bantignies. ID-confinement of polyiodides inside single-wall carbon nanotubes // Carbon. - 2013. - Vol. 52.-Pp. 100-108.

[89] A.B. Preobrajenski, M.L. Ng, A.S. Vinogradov, N. Martensson. Controlling graphene corrugation on lattice-mismatched substrates // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 78. - P. 073401.

[90] J. Wintterlin, M.-L. Bocqnet. Graphene on metal surfaces // Surf. Sci. - 2009. - Vol. 603. -Pp. 1841-1852.

[91] I. Gierz, C. Riedl, U. Starke, C.R. Ast, K. Kern. Atomic Hole Doping of Graphene II Nano Lett. - 2008. - Vol. 8. - Pp. 4603^1607.

[92] A.L. Walter, S. Nie, A. Bostwick, KS. Kim, L. Moreschini, Y.J. Chang, D. Innocenti, K.

Horn, K.F. McCarty, E. Rotenberg. Electronic structure of graphene on single-crystal copper substrates // Phys. Rev. B.- 2011. - Vol. 84. - P. 195443.

[93] M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. Intercalation compounds of graphite // Adv. Phys. — 2002.-Vol. 51.-Pp. 1-186.

[94] H. Werner, M. Wesemann, R. Schlögl. Electronic structure of C60(l2)i.88: a Photoemission Study // Europhys. Lett. - 1992. - Vol. 20. - Pp. 107-110.

[95] S. Nakashima, M. Norimoto, H. Harima, Y. Hamanaka, L.S. Grigoryan, M. Tokumoto. Raman scattering of iodine intercalated Cöo crystals // Chem. Phys. Lett. - 1997. - Vol. 268. -Pp. 359-364.

[96] M.F. Limonov, Yu.E. Kitaev, A.V. Chugreev, V.P. Smirnov, Yu.S. Grushko, S.G. Kolesnik, S.N. Kolesnik. Phonons and electron-phonon interaction in halogen-fullerene compounds // Phys. Rev. B. - 1998. - Vol. 57. - Pp. 7586-7594.

[97] P. Barpanda, K. Djellab, R.K. Sadangi, A.K. Sahu, D. Roy, K. Sun. Structural and electrochemical modification of graphitic carbons by vapor-phase iodine-incorporation // Carbon. - 2010. - Vol. 48. - Pp. 4178-4189.

[98] KS. Coleman, A.K. Chakraborty, S.R. Bailey, J. Sloan, M. Alexander. Iodination of singlewalled carbon nanotubes // Chem. Mater. - 2007 - Vol. 19. - Pp. 1076-1081.

[99] W. Zhou, S. Xie, L. Sun, D. Tang, Y. Li, Z. Liu, L. Ci, X. Zou, G. Wang, P. Tan, X. Dong, B. Xu, B. Zhao. Raman scattering and thermogravimetric analysis of iodine-doped multiwall carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. - 2002. - Vol. 80. - Pp. 2553-2555.

[100] J. Cambedouzou, J.-L. Sauvajol, A. Rahmani, E. Flahaut, A. Peigney, C. Laurent. Raman spectroscopy of iodine-doped double-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. B. — 2004. -Vol. 69.-P. 235422.

[101] Y. Jung, S.J. Hwang, S.-J. Kim. Spectroscopic evidence on weak electron transfer from intercalated iodine molecules to single-walled carbon nanotubes // J. Phys. Chem. C. - 2007. -Vol. 111.-Pp. 10181-10184.

[102] P.H. Svensson, L. Kloo. Synthesis, structure, and bonding in polyiodide and metal iodide-iodine systems // Chem. Rev. - 2003. - Vol. 103. - Pp. 1649-1684.

[103] X.-R. Zeng, T.-M. Ko. Structure-conductivity relationships of iodine-doped polyaniline//./. Polym. Sei.: Part B: Polym. Phys. - 1997. - Vol. 35. - Pp. 1993-2001.

[104] W.R. Salaneck, H.R. Thomas, R.W. Bigelow, C.B. Duke, E.W. Plummer, A.J. Heeger, A.G. MacDiarmid. Photoelectron spectroscopy of iodine-doped polyacetylene // J. Chem. Phys. -1980. - Vol. 72. - Pp. 3674-3678.

[105] Z. Hu, A. Calo, E. Kukk, H. Aksela, S. Aksela. Normal Auger spectra of iodine in gas phase alkali iodide molecules // Chem. Phys. - 2005. - Vol. 313. - Pp. 77-83.

[106] Yu.S. Dedkov, M. Fonin. Electronic and magnetic properties of the graphene-ferromagnet interface // New J. Phys. - 2010. - Vol. 12. - P. 125004.

[107] F. Schedin, A.K. Geim, S. V. Morozov, E. W. Hill, P. Blake, M.I. Katsnelson, K.S. Novoselov. Detection of individual gas molecules adsorbed on graphene // Nature Mater. - 2007. - Vol. 6. - Pp. 652-655.

[108] J.H. Chen, C. Jang, S. Adam, M.S. Fuhrer, E.D. Williams, M. Ishigami. Charged-impurity scattering in graphene // Nature Phys. - 2008. - Vol. 4. - Pp. 377-381.

[109] A. Bostwick, T. Ohta, T. Seyller, K. Horn, E. Rotenberg. Quasiparticle dynamics in graphene // Nature Phys. - 2007. - Vol. 3. - Pp. 36^0.

[110] J.T. Robinson, J.S. Burgess, C.E. Junkermeier, S.C. Badescu, T.L. Reinecke, F.K. Perkins, M.K. Zalalutdniov, J.W. Baldwin, J.C. Culbertson, P.E. Sheehan, E.S. Snow. Properties of Fluorinated Graphene Films //Nano Lett. - 2010. - Vol. 10.-Pp. 3001-3005.

[111] B. Li, L. Zhou, D. Wu, H. Peng, K. Yan, Z. Liu. Photochemical Chlorination of Graphene // ACS Nano. - 2011. - Vol. 5.-Pp. 5957-5961.

[112] A. Yaya, C.P. Ewels, I. Suarez-Martinez, Ph. Wagner, S. Lefrant, A. Okotrub, L. Bulusheva, P.R. Briddon. Bromination of graphene and graphite // Phys. Rev. B. - 2011. - Vol. 83. — P. 045411.

[113] I. Gierz, C. Riedl, U. Starke, C.R. Ast, K. Kern. Atomic Hole Doping of Graphene // Nano Lett. - 2008. - Vol. 8. - Pp. 4603^1607.

[114] Z. Chen, I. Santoso, R. Wang, L.F. Xie, H.Y. Mao, H. Huang, Y.Z. Wang, X. Yu Gao, Z.K. Chen, D. Ma, A.T.S. Wee, W. Chen. Surface transfer hole doping of epitaxial graphene using Mo03 thin film IIAppl. Phys. Lett. - 2010. - Vol. 96. - P. 213104.

[115] W. Zhao, P.H. Tan, J. Liu, A.C. Ferrari. Intercalation of Few-Layer Graphite Flakes with FeCb: Raman Determination of Fermi Level, Layer by Layer Decoupling, and Stability II J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - Pp. 5941-5946.

[116] N. Kim, K.S. Kim, N. Jung, L. Br us, P. Kim. Synthesis and Electrical Characterization of Magnetic Bilayer Graphene Intercalate // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11. - Pp. 860-865.

[117] E.A. Stern. Theory of the extended x-ray-absorption fine structure // Phys. Rev. B. - 1974. -Vol. 10.-Pp. 3027-3037.

[118] P.S. Bagus, H.F. Schaefer. Localized and Delocalized l.y Hole States of the 02+ Molecular Ion И J. Chem. Phys. - 1972. - Vol. 56. - Pp. 224-226.

[119] A.C. Виноградов. Резонансы формы в ближней тонкой структуре ультрамягких рентгеновских спектров поглощения молекул и твердых тел. - Дисс. док. физ.-мат. н., ЛГУ, Ленинград. - 1987.

[120] Б.К. Вайнштейн, В.М. Фридкин, В.Л. Индепбом. Современная кристаллография (в четырех томах). Том 2. Структура кристаллов. - Москва: Наука, 1979.

[121] A.S. Vinogradov, S.I. Fedoseenko, S.A. Krasnikov, А.В. Preobrajenski, V.N. Sivkov, D.V. Vyalikh, S.L. Molodtsov, V.K Adamchuk, C. Laubschat, G. Kaindl. Low-lying unoccupied electronic states in 3d transition-metal fluorides probed by NEXAFS at the F Is threshold // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 71. - P. 045127.

[122] J. Stohr. NEXAFS spectroscopy. Springer Series in Surface Science. - Berlin: SpringerVerlag, 1992.

[123] B.B. Немошкаленко, В.Г. Алёшин. Электронная спектроскопия кристаллов. — Киев: Наукова думка, 1976.

[124] С.В. Некипелов. Резонансны формы в К-спектрах поглощения молекул и твердых тел, содержащих линейные и плоские группы атомов II периода. - Дисс. канд. физ.-мат. н., ЛГУ, Ленинград. - 1989.

[125] J.G. Chen. NEXAFS investigations of transition metal oxides, nitrides, carbides, sulfides and other interstitial compounds // Surf. Sci. Rep. - 1997. - Vol. 30. - Pp. 1-152.

[126] S. Htifner. Photoelectron Spectroscopy. Principles and Applications. - Berlin: Springer, 1995.

[127] A.M. Шикин. Взаимодействие фотонов и электронов с твердым телом. — Санкт-Петербург: ВВМ, 2008.

[128] P.A. Brtihwiler, О. Karis, N. Martensson. Charge-transfer dynamics studied using resonant core spectroscopies // Rev. Mod. Phys. - 2002. - Vol. 74. - Pp. 703-740.

[129] M. Weinelt, A. Nilsson, M. Magnuson, T. Wiell, N. Wassdahl, O. Karis, A. Föhlisch, N. Mârtensson, J. Stöhr, M. Samant. Resonant Photoemission at the 2p Edges of Ni: Resonant Raman and Interference Effects I/Phys. Rev. Lett. - 1997. - Vol. 78. - Pp. 967-970.

[130] H. Wang, J.C. Woicik, T. Âberg, M.H. Chen, A.H. Gomez, T. Kendelewiez, A. Mäntykenttä, K.E. Miyano, S. Southworth, B. Crasemann. Threshold K-LL Auger spectra of P in InP // Phys. Rev. A. - 1994. - Vol. 50. - Pp. 1359-1371.

[131] U. Fano. Effects of Configuration Interaction on Intensities and Phase Shifts // Phys. Rev. -1961.-Vol. 124.-Pp. 1866-1878.

[132] S.I. Fedoseenko, I.E. Iossifov, S.A. Gorovikov, J.-H. Schmidt, R. Follath, S.L. Molodtsov, V.K. Adamchuk, G. Kaindl. Development and present status of the Russian-German soft X-ray beamline at BESSY II // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. - 2001. - Vol. 470. - Pp. 8488.

[133] R. Nyholm, S. Svensson, J. Nordgren, A. Flodström. A soft X-ray monochromator for the MAX synchrotron radiation facility // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. - 1986. - Vol. 246. -Pp. 267-271.

[134] A.T. N'Diaye, S. Bleikamp, P.J. Feibelman, T. Michely. Two-Dimensional Ir Cluster Lattice on a Graphene Moiré on Ir(l 11) И Phys. Rev. Lett. - 2006. - Vol. 97. - P. 215501.

[135] А.П. Лукирский, H.A. Врытое. II ФТТ. - 1964. - T. 6. - С. 43-.

[136] W. Gudat, С. Kunz. Close Similarity between Photoelectric Yield and Photoabsorption Spectra in the Soft-X-Ray Range // Phys. Rev. Lett. - 1972. - Vol. 29. - Pp. 169-172.

[137] J. A. Bear den, A.F. Burr. Réévaluation of X-Ray Atomic Energy Levels // Rev. Mod. Phys. -1967.-Vol. 39.-Pp. 125-142.

[138] S. Lewonczuk, J. Ringeissen, E. Beaurepaire, M.A. Khan. Empty states in cuprous halides studied with bremsstrahlung isochromat spectroscopy // Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 49. -Pp.2344-2350.

[139] M. Grioni, J.B. Goedkoop, R. Schoorl, F.M.F. de Groot, J.C. Fuggle, F. Schäfers, E.E. Koch, G. Rossi, J.-M. Esteva, R.C. Karnatak. Studies of copper valence states with Cu Z,3 x-ray-absorption spectroscopy // Phys. Rev. В. - 1989. - Vol. 39. - Pp. 1541-1545.

[140] U. Fano, J.W. Cooper. Spectral Distribution of Atomic Oscillator Strengths // Rev. Mod. Phys. - 1968. - Vol. 40. - Pp. 441-507.

[141] A.C. Виноградов, В.Н. Акимов, Т.М. Зимкина, A.A. Павлычев. II Изв. АН СССР. Сер. физ,- 1985.-Т. 49.-С. 1458-1462.

[142] А. Goldmann, J. Tejeda, N.J. Shevchik, M. Cardona. Density of valence states of CuCl, CuBr, Cul, and Agl II Phys. Rev. B. - 1974. - Vol. 10. - Pp. 4388-4402.

[143] N.A. Kiselev, R.M. Zakalyukin, O.M. Zhigalina, N. Grobert, A.S. Kumskov, Y.V. Grigoriev, M. V. Chernysheva, A.A. Eliseev, A. V. Krestinin, Y.D. Tretyakov, B. Freitag, J.L. Hutchison. The structure of ID Cul crystals inside SWNTs 11 J. Microscopy. - 2008. - Vol. 232. - Pp. 335-342.

[144] Р.И. Каразия. Коллапс орбиты возбужденного электрона и особенности атомных спектров И УФН. - 1981. - Vol. 135. - Pp. 79-115.

[145] E.J. Meie, J.J. Ritsko. Fermi-Level Lowering and the Core Exciton Spectrum of Intercalated Graphite // Phys. Rev. Lett. - 1979. - Vol. 43. - Pp. 68-71.

[146] P. Ayala, Y. Miyata, K. De Blauwe, II. Shiozawa, Y. Feng, К Yanagi, C. Kramberger, S.R.P. Silva, R. Follath, H. Kataura, T. Pichler. Disentanglement of the electronic properties of metallicity-selected single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol. 80. -P. 205427.

[147] C. Kramberger, H. Rauf, II. Shiozawa, M. Knupfer, B. Büchner, Т. Pichler, D. Batchelor, H. Kataura. Unraveling van Hove singularities in x-ray absorption response of single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2007. - Vol. 75. - P. 235437.

[148] T. Wake, K. Saiki, A. Koma. Epitaxial growth and surface structure of cuprous halide thin films II J. Vac. Sei. Technol. A. - 2000. - Vol. 18. - Pp. 536-542.

[149] S. Kono, T. Ishii, T. Sagawa, T. Kobayashi. X-ray photoelectron study of the valence bands in cuprous halides // Phys. Rev. B. - 1973. - Vol. 8. - Pp. 795-803.

[150] J.J. Yeh, I. Lindau. Atomic subshell photoionization cross sections and asymmetry parameters: 1 <Z < 103 IIAtom. DataNucl. Data Tabl. - 1985. - Vol. 32.-Pp. 1-155.

[151] A. Sandell, B. Sanyal, L.E. Walle, P. Uvdal, A. Borg. Probing the conduction band edge of transition metal oxides by X-ray absorption spectroscopy //./. El. Spectr. Relat. Phenom. -2011.-Vol. 183.-Pp. 107-113.

[152] D.M. Pease. ¿3,2 core-hole lifetime widths of 3d transition metals // Phys. Rev. B. - 1991. -Vol. 44.-Pp. 6708-6714.

[153] L.I. Yin, I Adler, M.H. Chen, B. Crasemann. Width of Atomic L2 and Z,3 Vacancy States near Z=30 // Phys. Rev. A. - 1973. - Vol. 7. - Pp. 897-903.

[154] A. Goldmann. Band structure and optical properties of tetrahedrally coordinated Cu- and Ag-halides И Phys. Stat. Sol. B. - 1977. - Vol. 81. - Pp. 9^17.

[155] КБ. Берсукер. Электронное строение и свойства координационных соединений. Введение в теорию. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Ленинград: Химия, 1976.

[156] A. Viste, Н.В. Gray. The Electronic Structure of Permanganate Ion // Inorg. Chem. - 1964. -Vol.3.-Pp. 1113-1123.

[157] J.G. Gross, M. Fliyou, S. Lewonczuk, J. Ringeissen, R. Pinchaux. Angle-resolved photoemission study of Cul II Phys. Rev. В. - 1988. - Vol. 37. - Pp. 3068-3074.

[158] D. Westphal, A. Goldmann. Valence band structure of CuCl: an angle-resolved photoemission study 11 J. Phys. C: Sol. St. Phys. - 1982. - Vol. 15. - Pp. 6661-6671.

[159] N.T.M. Hai, S. Huemann, R. Hunger, W. Jaegermann, К Wandelt, P. Broekmann. Combined Scanning Tunneling Microscopy and Synchrotron X-Ray Photoemission Spectroscopy Results on the Oxidative Cul Film Formation on Cu(l 11) // J. Phys. Chem. C. -2007.-Vol. 111.-Pp. 14768-14781.

[160] P.S. Guimaraes, N.J. Parada. A crystalline cluster model of the electronic structure of copper chloride II J. Phys. C: Sol. St. Phys. - 1984. - Vol. 17. - Pp. 1695-1702.

[161] S.-H. Wei, A. Zunger. Role of metal d states in II-VI semiconductors // Phys. Rev. B. - 1988. -Vol. 37.-Pp. 8958-8981.

[162] S. Hamza, S. Lewonczuk, J. Ringeissen, E. Beaurepaire, M.A. Khan. Cu ¿3 core-hole effects in the x-ray absorption of CuCl II Phys. Rev. B. - 1995. - Vol. 51. - Pp. 17506-17511.

[163] J. Serrano, Ch. Schweitzer, C.T. Lin, К Reimann, M. Car dona, D. Frohlich. Electron-phonon renormalization of the absorption edge of the cuprous halides // Phys. Rev. B. -2002.-Vol. 65.-P. 125110.

[164] I. Coulthard, Т.К. Sham, Y.-F. Ни, S.J. Naftel, P.-S. Kim, J.W. Freeland. Threshold behavior of the Cu L3MAt5M4,5 Auger effect of Cu metal at the Z3 edge // Phys. Rev. В.- 2001.- Vol. 64. - P. 115101.

[165] S.R. Barman, D.D. Sartna. Investigation of the L3-M45M45 Auger spectra of Cu, Cu20 and CuO И J. Phys.: Condens. Matter. - 1992. - Vol. 4. - Pp. 7607-7616.

[166] D.D. Sarma, S.R. Barman, C. Car bone, R. Cimino, W. Eberhardt, W. Gudat. Comparative study of the Z23-A/45M45 Auger decay in CuO and Cu using synchrotron radiation. // J. El. Spectr. Relat. Phenom. - 1998. - Vol. 93. - Pp. 181-188.

[167] S. Aksela, J. Sivonen. Li^M^M^ principal and satellite Auger spectra of free copper atoms // Phys. Rev. A. - 1982. - Vol. 25. - Pp. 1243-1246.

[168] A. Fdhlisch, O. Karis, M. Weinelt, J. Hasselstrom, A. Nilsson, N. Martensson. Auger Resonant Raman Scattering in Itinerant Electron Systems: Continuum Excitation in Cu // Phys. Rev. Lett. -2002. - Vol. 88. - P. 027601.

[169] G. van der Laan, G.A. Sawatzky, C. Haas, H.W. Myron. Photoelectron and Auger spectroscopy of CuCl // Phys. Rev B. - 1979. - Vol. 20. - Pp. 4287-4293.

[170] S.P. Kowalczyk, R.A. Pollak, F.R. McFeely, L. Ley, D.A. Shirley. L2^MA5MA5 Auger Spectra of Metallic Copper and Zinc: Theory and Experiment // Phys. Rev. B. -1973. - Vol. 8. - Pp. 2387-2391.

[171] G.A. Sawatzky. Quasiatomic Auger Spectra in Narrow-Band Metals // Phys. Rev. Lett. -1977. - Vol. 39. - Pp. 504-507.

[172] T. Ishii, M. Taniguchi, A. Kakizaki, K. Naito, H. Sugawara, I. Nagakura. Coexistence of biholes and electron-bihole complexes in the photoemission final state in cuprous halides // Phys. Rev. B. - 1986. - Vol. 33. - Pp. 5664-5675.

[173] M. Finazzi, G. Ghiringhelli, O. Tjernberg, Ph. Ohresser, N.B. Brookes. Radiationless Raman versus Auger behavior at the Cu /.3 resonance of CuO and CU2O // Phys. Rev. B. -2000. - Vol. 61. - Pp. 4629^1635.

[174] H. Overhof. Energy Bands of the Copper Halides // Phys. Stat. Sol. B. - 1980. - Vol. 97. -Pp. 267-271.

[175] Y. Onodera, M. Okazaki. Tables of Basis Functions for Double Point Groups // J. Phys. Soc. Japan. - 1966. - Vol. 21. - Pp. 2400-2408.

[176] N. Kosugi, T. Yokoyama, K. Asakura, H. Kuroda. Polarized Cu K-edge XANES of square planar CuCU " ion. Experimental and theoretical evidence for shake-down phenomena // Chem. Phys. - 1984. - Vol. 91. - Pp. 249-256.

[177] S.B. DiCenzo, G.K. Wertheim, D.N.E. Buchanan. Epitaxy of Cul on Cu(l 11) // Appl. Phys. Lett. - 1982. - Vol. 40. - Pp. 888-890.

[178] Б. В. Андрюшечкин, КН. Ельцов, В.М. Шевлюга. Формирование монослоя хемисорбированного йода и рост Cul на поверхности Cu(lll) при адсорбции Ь // Труды ипст. общ. физ. им. A.M. Прохорова РАН. - 2003. - Т. 59. - С. 134-157.

[179] B.V. Andryushechkin, KN. Eltsov, V.M. Shevlyuga. Cul growth on copper surfaces under molecular iodine action: influence of the surface anisotropy in the iodine monolayer // Surf. Sci. - 2004. - Vol. 566-568. - Pp. 203-209.

[180] P. Lacovig, M. Pozzo, D. Alfe, P. Vilmercati, A. Baraldi, S. Lizzit. Growth of Dome-Shaped Carbon Nanoislands on Ir(lll): The Intermediate between Carbidic Clusters and QuasiFree-Standing Graphene //Phys. Rev. Lett. -2009. - Vol. 103. - P. 166101.

[181] C. Starr. The Magnetic Properties of the Iron Group Anhydrous Chlorides at Low Temperatures. II. Theoretical !I Phys. Rev. - 1940. - Vol. 58. - Pp. 984-992.

[182] S. Doniaeh, M. Sunjic. Many-electron singularity in X-ray photoemission and X-ray line spectra from metals // J. Phys. C: Sol. St. Phys. - 1970. - Vol. 3. - Pp. 285-291.

[183] W.C. Simpson, D.K Shuh, W.H. Hung, M.C. Hakansson, J. Kanski, U.O. Karlsson, J.A. Yarmoff. Role of surface stoichiometry in the Cl2/GaAs(001) reaction // J. Vac. Sci. Technol. A. - 1996.-Vol. 14.-Pp. 1815-1821.

[184] К Adib, D.R. Mullins, G. Totir, N. Camillone III, J.P. Fitts, KT. Rim, G.W. Flynn, R.M. Osgood Jr. Dissociative adsorption of ССЦ on the Fe304(l 11)-(2><2) selvedge of a-¥e2O3(000l)//Surf. Sci. -2003.-Vol. 524.-Pp. 113-128.

[185] W.H. Lee, S.J. Kim, W.J. Lee, J.G. Lee, R.C. Haddon, P.J. Reucroft. X-ray photoelectron spectroscopic studies of surface modified single-walled carbon nanotube material // Appl. Surf. Sci.- 2001.-Vol. 181.-Pp. 121-127.

[186] I. Pletikosic, M. Kralj, P. Pervan, R. Brako, J. Coraux, A.T. N'Diaye, C. Busse, T. Michely. Dirac Cones and Minigaps for Graphene on Ir(l 11)// Phys. Rev. Lett. - 2009. - Vol. 102. -P. 056808.

[187] E. Loginova, S. Nie, K. Thiirmer, N.C. Bartelt, KF. McCarty. Defects of graphene on Ir(l 11): Rotational domains and ridges // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol. 80. - P. 085430.

[188] H. Hibino, H. Kageshima, F. Maeda, M. Nagase, Y. Kobayashi, H. Yamaguchi. Microscopic thickness determination of thin graphite films formed on SiC from quantized oscillation in reflectivity of low-energy electrons // Phys. Rev. B. - Vol. 77. - P. 075413.

[189] T. Ohta, F. El Gabali, A. Bostwick, J.L. McChesney, К. V. Emtsev, A.K Schmid, T. Seyller,

K. Horn, E. Rotenberg. Morphology of graphene thin film growth on SiC(OOOl) // New J. Phys. - 2008. - Vol. 10. - P. 023034.

[190] C. Virojanadara, M. Syväjarvi, R. Yakimova, L.I. Johansson, A.A. Zakharov, T. Balasubramanian. Homogeneous large-area graphene layer growth on 6i/-SiC(0001) // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 78. - P. 245403.

[191] J. Söderström, N. Märtensson, O. Travnikova, M. Patanen, C. Mir on, L.J. Scethre, K.J. Borve, J.J. Rehr, J.J. Kas, F.D. Vila, T.D. Thomas, S. Svensson. Nonstoichiometric Intensities in Core Photoelectron Spectroscopy // Phys. Rev. Lett. - 2012. - Vol. 108. - P. 193005.

[192] A.M. Müller, J. Plenge, S.R. Leone, S.E. Canton, B.S. Rude, J.D. Bozek. Core electron binding energy shifts of AlBr3 and A^Brfi vapor // J. El. Spectr. Relat. Phenom. - 2006. -Vol. 154.-Pp. 32-37.

[193] J. Johnson, J.N. Cutler, G.M. Bancroft, Y.F. Hu, K.H. Tan. High-resolution photoabsorption and photoelectron spectra of bromine-containing molecules at the Br 3d edge: the importance of ligand field splitting // J. Phys. B. - 1997. - Vol. 30. - Pp. 4899^917.

[194] T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, E. Rotenberg. Controlling the Electronic Structure of Bilayer Graphene // Science. - 2006. - Vol. 313. - Pp. 951 -954.

Список сокращений и обозначений

SWCNT - Single Walled Carbon Nano Tubes (ОУНТ - одностенные углеродные нанотрубки)

MWCNT - Multi Walled Carbon Nano Tubes (МУНТ - многостенные углеродные нанотрубки)

MG - Monolayer Graphite (монослой графита - графен)

HOPG - Highly Ordered Pyrolytic Graphite

XAS - X-ray Absorption Spectroscopy (РАС)

NEXAFS - Near-Edge X-Ray Absorption Fine Structure (БТС РСП)

XANES - X-ray Absorption Near-Edge Structure (БТС РСП)

EXAFS - Extended X-ray Absorption Fine Structure (ДТС РСП)

XPS - X-ray Photoelectron Spectroscopy (РФЭС)

VB PES - Valence Band Photoelectron Spectroscopy (ФЭС валентной зоны) ARPES - Angle Resolved Photoelectron Spectroscopy (ФЭСУР) ResAES - Resonant Auger Electron Spectroscopy LEED - Low Energy Electron Diffaction (ДМЭ)

LEEM - Low Energy Electron Microscopy (микроскопия медленных электронов)

RIXS - Resonant Inelastic Scattering Spectroscopy

CVD - Chemical Vapor Deposition

VB - Valence Band, валентная зона

CB - Conduction Band, зона проводимости

ML - monolayer, монослой

FWHM - full-width at half maximum, ширина спектральной линии на половине высоты VBM - valence band maximum, вершина валентной зоны СВМ - conduction band minimum, дно зоны проводимости

СИ - синхротронное излучение

БТС РСП - ближняя тонкая структура рентгеновского спектра поглощения (NEXAFS) ДТС РСП - дальняя тонкая структура рентгеновского спектра поглощения (EXAFS) УФ - ультрафиолетовый диапазон электромагнитного излучения СВВ — сверхвысокий вакуум

РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS)

РАС - рентгеновская абсорбционная спектроскопия (XAS)

ФЭСУР - фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением (ARPES)

ДМЭ - дифракция медленных электронов (LEED)