Raman D-band in the irradiated graphene: Origin of the non-monotonous dependence of its intensity with defect concentration / La banda D de Raman del grafeno irradiado: Origen de la dependencia no monótona de su intensidad con la concentración de defectos

ABSTRACT

Raman spectroscopy is one of the experimental techniques more used in studying irradiated carbon nanostructures, in particular graphene, due to its high sensibility to the presence of defects in the crystalline lattice. Special attention has received the variation of the intensity of the Raman D-band of graphene with the concentration of defects produced by irradiation. Nowadays, there are enough experimental evidences about the non-monotonous character of that dependence, but the explanation of this behavior is still controversial. In the present work we developed a simplified mathematical model to obtain a functional relationship between these two magnitudes and showed that the non-monotonous dependence is intrinsic to the nature of the D-band and that it is not necessarily linked to amorphization processes. The obtained functional dependence was used to fit experimental data taken from other authors. The determination coefficient of the fitting was.

RESUMEN

La espectroscopía Raman es una de las técnicas experimentales más usadas en el estudio de las nano-estructuras de carbono irradiadas, en particular del grafeno, debido a su alta sensibilidad a la presencia de defectos en la red cristalina. Una atención especial ha recibido la variación de la intensidad de la banda D de los espectros Raman del grafeno con la concentración de defectos producida por la irradiación. Hoy día hay suficientes evidencias experimentales sobre el carácter no monótono de esa dependencia, pero la explicación de ese comportamiento todavía es polémica. En el presente trabajo se desarrolló un modelo matemático simplificado para obtener una relación funcional entre estas dos magnitudes y se demostró que la dependencia no-monótona es intrínseca a la naturaleza de la banda D y que no está ligada necesariamente a procesos de amorfización. La dependencia funcional obtenida fue utilizada para ajustar datos experimentales obtenidos por otros autores. Se obtuvo un ajuste con un coeficiente de determinación.