ESPECTROSCOPIA RAMAN DE MULTICAPAS DE GRAFENO

V. DAL LAGO; L. FOA TORRES; G. I. LACCONI

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

ESPECTROSCOPIA RAMAN DE MULTICAPAS DE GRAFENO Virginia Dal Lago1 Luis E. F. Foa Torres1, Gabriela Lacconi2 1IFEG (UNC-CONICET) y Fac. De Mat., Astr. y Física (FaMAF), UNC. 5000 Córdoba. 2INFIQC, Dpto. Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas. UNC. 5000 Córdoba. gabriela.lacconi@gmail.com Introducción: La espectroscopía Raman es una de las técnicas más útiles para la caracterización de materiales basados en carbono. Para el grafeno en particular, esta técnica permite la identificación del número de capas presentes en una muestra y el "stacking" entre ellas [1]. El análisis de los espectros Raman normalmente se realiza considerando sólo las señales más intensas, asignadas a las bandas D y G del carbono. El desplazamiento de la señal a 1578 cm−1 (banda G), relacionado con la vibración de los átomos de carbon enlazados sp2 en un retículo hexagonal bidimensional, es indicativo de la formación de una fase cristalina de grafito. Mientras que la banda D a 1343 cm-1, está asociada directamente con las vibraciones de átomos de carbono en configuraciones que se apartan de la sp2 [2]. Objetivo: En este trabajo nos proponemos la caracterización de los bordes de muestras de mono y multicapas de grafeno y la cuantificación de su contribución a la señal Raman. Resultados y Discusión: Las muestras de grafito y de multicapas de grafeno han sido obtenidas mediante exfoliación micromecánica de carbono grafito altamente orientado (HOPG), por desprendimiento de capas con cinta adhesiva [3]. La selección de muestras de alta calidad, depositadas sobre el material dieléctrico se efectuó mediante microscopía óptica confocal, con filtro adecuado para los diferentes contrastes. Los espectros Raman con radiación de 514,5 nm fueron registrados en diferentes localizaciones de las muestras seleccionadas. Mediante el análisis de la banda D (simetría, intensidad relativa y frecuencia) se puede inferir la presencia o ausencia de defectos en la muestra. En el caso de muestras pequeñas, esto último se ve dificultado por la contribución debida a los bordes de la muestra, que no se corresponde necesariamente con defectos estructurales, pero que sí contribuye a la banda D. En este trabajo se muestra un análisis detallado de las señales Raman resueltas espacialmente para bordes de muestras, en un amplio rango de espesores desde nanografito a mono- y multicapas de grafeno. Conclusiones: Observamos una fuerte dependencia en la polarización independientemente del número de capas de la muestra examinada. A pesar de que la resolución espacial está limitada por la longitud de onda utilizada (514nm), esta dependencia permite determinar la orientación cristalográfica predominante de los bordes medidos. 1.- A. C. Ferrari, J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, Michele Lazzeri, Francesco Mauri, S. Piscanec, Da Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, A. K. Geim, Phys. Rev. Lett. 97, 187401 (2006). 2.- A. Jorio, M. S. Dresselhaus, R. Saito, G. Dresselhaus, "Raman Spectroscopy in Graphene Related Systems", Wiley 2011. 3.- K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).