通过量子力学速率光谱对石墨烯的电子结构进行电化学测量
摘要：量子速率理论定义了一个与普朗克-爱因斯坦关系$E = hu$相符的量子力学速率$u$，其中$u = e^2/hC_q$是与量子电容$C_q$相关的频率，$E = e^2/C_q$是与$u$相关的能量。之前，这个$u$的定义被成功地用来定义氧化还原反应中电子转移(ET)速率常数的量子力学意义，与ET反应相关的法拉第电流被证明在室温下受相对论量子电动力学控制。这个研究表明，$u$的定义涉及密度态的微扰$left(dn/dE ight) = C_q/e^2$被外部谐振势能变化扰动的相对论量子电动力学现象。基于此，计算了嵌入在电解质环境中的石墨烯的电子结构。使用量子速率谱学(QRS)测量得到的电子结构与角分辨光电子能谱(ARPES)测量得到的或通过计算密度泛函理论(DFT)方法计算得到的电子结构吻合良好。电化学QRS相对于ARPES具有明显的实验优势。例如，在室温和电解质环境下，QRS能够获取到石墨烯的电子结构，而ARPES需要低温和超高真空条件。此外，QRS可以使用手持式的廉价设备进行原位操作，而ARPES则需要昂贵和笨重的设备。
作者：La''is Cristine Lopes, Edgar Pinz''on, Gabriela Dias-da-Silva, Gustavo Troiano Feliciano and Paulo Roberto Bueno
论文ID：2308.13525
分类：General Physics
分类简称：physics.gen-ph
提交时间：2023-08-29