使用高横向分辨率的光谱显微镜研究了在高温下Au在石墨烯-Ru（0001）界面上的嵌入机理。高于970 K时，Au不会粘附到石墨烯覆盖的区域，这是金-石墨烯之间弱键合作用带来的预期结果，这对于选择石墨烯边缘作为唯一的插入通道来说至关重要。随着修饰过的StranskiKrastanov Au在具有两个原子厚度润湿层的Ru（0001）面上生长，在被微米尺寸石墨烯鳞片部分覆盖的Ru（0001）表面上观察到了3D石墨烯岛。金层在石墨烯岛内部和外部按照精准的规律成核，这种规律与各种配置中预期的Au吸附能具有直接关系。尤其是，从负载在Ru(0001)面上的单层金到插入在石墨烯-Ru界面处的单层Au，Au的吸附能降低，并且对于负载在Ru（0001）上的双层Au则继续降低。此外，金生长过程中不同阶段的化学图谱指出，当单层Au完全在石墨烯覆盖区域以外时，石墨烯边缘处显著的动力学势垒阻碍了插入。
 
Figure 1. a）Ru（0001）上Au的低能电子显微镜（LEEM）图像。 颜色较深的曲线是金修饰的原子台阶和台阶束。b）在1030 K下添加7 L乙炔后同一表面的LEEM图像，明亮部位为石墨烯岛。c）在285 eV结合能下获得的C 1s X射线显微镜（XPEEM）图片。d）石墨烯岛的内部和外部获取的C 1s和Ru 3d 的XPS光谱。e）在结合能为84 eV时获取的Au 4f XPEEM图像。f）来自表面上三个不同区域的Au 4f_7/2 XPS光谱。
 
 
Figure 2. （a-d）在1030 K下，被石墨烯部分覆盖的Ru（0001）上生长的Au的 LEEM序列。表面.Au的蒸发量从a）到d）依次为0.33 ML，0.55 ML，1.17 ML和2.14 ML。 在（c）中石墨烯岛上的浅灰色部分为插入的前端部位。e）填充在石墨烯鳞片内外的金层的演变过程可以从（a）中标出的特定区域的LEEM强度上推算出来。
 
 
Figure 3. a）模拟的Au从Ru（0001）表面热脱附图像。b）取决于温度的不同吸附能下的解吸速率。
 
  
Figure 4. a）C 1s和Ru 3d的XPS光谱。b）Au 4f的XPS光谱。光子能量为335 eV。 在左面板的底部还显示了洁净的Ru的光谱，以突出C 1s峰的贡献。裸露和插入的金厚度均为两层。 所有表面内核能级偏移的组分以浅蓝色表示。
 
 
Figure 5. 在970 K下沉积3.4 ML Au的覆盖层后，被石墨烯部分覆盖的Ru（0001）表面。a）LEEM图像显示一个厚的金岛部分插入在中央石墨烯岛下。 所示区域涉及A：Gr/Au（2ML）/Ru，B：Gr/Au（3D）/Ru，C：Au（3D）/Ru和D：Au（2ML）/Ru。插层金的几何形状在插图中展示。起始电压为6V。b）来自LEEM图像上标记的区域的横向分辨Au 4f_7/2光谱。 插图显示在84.0 eV的结合能下获得的对应的Au 4f XPEEM图像。c）来自相同区域的C 1s光谱。 插图是在284.5 eV的结合下能获得的碳XPEEM图像。也可观察到弱的Ru 3d双峰。光子能量为335 eV。
 
 
Figure 6.（顶部）Ru（0001）上Au沉积和嵌入的示意图; （底部）与单个Au吸附原子的嵌入有关的电位分布在。势能曲线说明在石墨烯边缘的石墨烯-Ru相互作用更强，从而导致较大的插层势垒。为便于观察，能垒的高度和宽度被夸大，不应用于定量测量。
 
       本研究于2020年慕尼黑工业大学的 S. G¨unther和ELETTRA SINCROTRONE TRIESTE 公司的T. O. Mente¸s发表于Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.02.025）
原文：Au intercalation under epitaxial graphene on Ru(0001): The role of graphene edges