铜表面催化石墨烯CVD生长动力学的理论研究

项目名称： 铜表面催化石墨烯CVD生长动力学的理论研究

项目编号： No.21403127

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李海蓓

作者单位： 山东大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 由于Cu表面CVD生长的石墨烯具备大尺寸高质量以及较好的层数可控性等优点，Cu基底被公认为是石墨烯CVD生长领域最有前景的金属催化剂之一。然而，活性碳浓度、Cu表面的微观形貌结构等参数对石墨烯CVD生长动力学、样品质量和层数控制方面的原子作用机制我们却知之甚少。本项目旨在通过分子动力学模拟和第一性原理计算相结合的方法探索Cu表面碳氢化合物催化热解、活性碳物种在表面扩散迁移、聚集成核到生长成石墨烯的原子动态过程；研究活性碳团簇与金属表面原子的动态交互作用及其对彼此结构和形貌动力学演化的影响；从原子水平上理解活性碳物种浓度、金属表面缺陷结构和不同物理属性如何影响石墨烯成核和生长的模式，进而阐明决定石墨烯生长质量和层数的关键因素。通过揭示石墨烯CVD表面催化生长的微观机制，为实验上寻找最优的石墨烯生长条件提供理论依据和指导。

中文关键词： 石墨烯；相互作用；生长机制；分子模拟；

英文摘要： Among the various polycrystalline metal substrates, copper has been one of the most popular catalysts due to its significant advantages in the production of large-area and high-quality graphene films, especially in its better control of the number of grap

英文关键词： Graphene；Interaction；Growth mechanism；Molecular simulation；