In this paper, we report single layer graphene (SLG) hybridized with silver nanoplates, in which nanoplates act as either a charge doping or a field enhancement source for the SLG Raman spectrum. Surprisingly, the stiffening of both G and 2D peaks of more than 10 cm−1 was observed with no plasmonic enhancement of peaks, indicating that p-doping from nanoplates on SLG is occurring. Such observation is explained in terms of the contact separation distance between the graphene and the silver nanoplates being enough (∼4 Å) to cause a Fermi level shift in graphene to allow p-doping. When nanoplates were modified in shape with laser irradiation by either photothermal plasmon printing or laser induced ablation, the charge doping was lifted and the strong plasmonic enhancement of Raman signals was observed, indicating that the separation distance is increased. Further, when the nanoplates are oxidized, the two effects on the Raman bands of SLG are turned off, returning the Raman signals back to the original SLG state.

1.
X.
Ling
,
S.
Huang
,
S.
Deng
,
N.
Mao
,
J.
Kong
,
M. S.
Dresselhaus
, and
J.
Zhang
,
Acc. Chem. Res.
48
(
7
),
1862
1870
(
2015
).
2.
F.
Schedin
,
E.
Lidorikis
,
A.
Lombardo
,
V. G.
Kravets
,
A. K.
Geim
,
A. N.
Grigorenko
,
K. S.
Novoselov
, and
A. C.
Ferrari
,
ACS Nano
4
(
10
),
5617
5626
(
2010
).
3.
L.
Kang
,
J.
Chu
,
H.
Zhao
,
P.
Xu
, and
M.
Sun
,
J. Mater. Chem. C
3
(
35
),
9024
9037
(
2015
).
4.
T. C.
Gong
,
Y.
Zhu
,
J.
Zhang
,
W. J.
Ren
,
J. M.
Quan
, and
N.
Wang
,
Carbon
87
,
385
394
(
2015
).
5.
J.
Wu
,
Y.
Xu
,
P.
Xu
,
Z.
Pan
,
S.
Chen
,
Q.
Shen
,
L.
Zhan
,
Y.
Zhang
, and
W.
Ni
,
Nanoscale
7
(
41
),
17529
17537
(
2015
).
6.
X.
Li
,
W. C. H.
Choy
,
X.
Ren
,
D.
Zhang
, and
H.
Lu
,
Adv. Funct. Mater.
24
(
21
),
3114
3122
(
2014
).
7.
M.
Khorasaninejad
,
S. M.
Raeis-Zadeh
,
S.
Jafarlou
,
M. J.
Wesolowski
,
C. R.
Daley
,
J. B.
Flannery
,
J.
Forrest
,
S.
Safavi-Naeini
, and
S. S.
Saini
,
Sci. Rep.
3
,
2936
(
2013
).
8.
X.
Liu
,
L.
Cao
,
W.
Song
,
K.
Ai
, and
L.
Lu
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
3
(
8
),
2944
2952
(
2011
).
9.
Q.
Hao
,
B.
Wang
,
J. A.
Bossard
,
B.
Kiraly
,
Y.
Zeng
,
I. K.
Chiang
,
L.
Jensen
,
D. H.
Werner
, and
T. J.
Huang
,
J. Phys. Chem. C
116
(
13
),
7249
7254
(
2012
).
10.
A.
Urich
,
A.
Pospischil
,
M. M.
Furchi
,
D.
Dietze
,
K.
Unterrainer
, and
T.
Mueller
,
Appl. Phys. Lett.
101
(
15
),
153113
(
2012
).
11.
S. G.
Zhang
,
X. W.
Zhang
,
X.
Liu
,
Z. G.
Yin
,
H. L.
Wang
,
H. L.
Gao
, and
Y. J.
Zhao
,
Appl. Phys. Lett.
104
(
12
),
121109
(
2014
).
12.
C.
Yi
,
T. H.
Kim
,
W.
Jiao
,
Y.
Yang
,
A.
Lazarides
,
K.
Hingerl
,
G.
Bruno
,
A.
Brown
, and
M.
Losurdo
,
Small
8
(
17
),
2721
2730
(
2012
).
13.
Y. T.
Li
,
L. L.
Qu
,
D. W.
Li
,
Q. X.
Song
,
F.
Fathi
, and
Y. T.
Long
,
Biosens. Bioelectron.
43
(
1
),
94
100
(
2013
).
14.
Y.
Zheng
,
A.
Wang
,
H.
Lin
,
L.
Fu
, and
W.
Cai
,
RSC Adv.
5
(
20
),
15425
15430
(
2015
).
15.
Y.
Zhang
,
S.
Liu
,
L.
Wang
,
X.
Qin
,
J.
Tian
,
W.
Lu
,
G.
Chang
, and
X.
Sun
,
RSC Adv.
2
(
2
),
538
545
(
2012
).
16.
K.
Bramhaiah
and
N. S.
John
,
RSC Adv.
3
(
21
),
7765
7773
(
2013
).
17.
M. M.
Giangregorio
,
W.
Jiao
,
G. V.
Bianco
,
P.
Capezzuto
,
A. S.
Brown
,
G.
Bruno
, and
M.
Losurdo
,
Nanoscale
7
(
30
),
12868
12877
(
2015
).
18.
M.
Ding
,
Y.
Tang
, and
A.
Star
,
J. Phys. Chem. Lett.
4
(
1
),
147
160
(
2013
).
19.
T. J.
Echtermeyer
,
L.
Britnell
,
P. K.
Jasnos
,
A.
Lombardo
,
R. V.
Gorbachev
,
A. N.
Grigorenko
,
A. K.
Geim
,
A. C.
Ferrari
, and
K. S.
Novoselov
,
Nat. Commun.
2
(
1
),
458
(
2011
).
20.
J. P.
Shim
,
D.
Kim
,
M.
Choe
,
T.
Lee
,
S. J.
Park
, and
D. S.
Lee
,
Nanotechnology
23
(
25
),
255201
(
2012
).
21.
G.
Giovannetti
,
P. A.
Khomyakov
,
G.
Brocks
,
V. M.
Karpan
,
J.
van den Brink
, and
P. J.
Kelly
,
Phys. Rev. Lett.
101
(
2
),
026803
(
2008
).
22.
J.
Sławińska
,
P.
Dabrowski
, and
I.
Zasada
,
Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys.
83
(
24
),
245429
(
2011
).
23.
M. W.
Iqbal
,
A. K.
Singh
,
M. Z.
Iqbal
, and
J.
Eom
,
J. Phys.: Condens. Matter
24
(
33
),
335301
(
2012
).
24.
P. A.
Pandey
,
G. R.
Bell
,
J. P.
Rourke
,
A. M.
Sanchez
,
M. D.
Elkin
,
B. J.
Hickey
, and
N. R.
Wilson
,
Small
7
(
22
),
3202
3210
(
2011
).
25.
R.
Zan
,
U.
Bangert
,
Q.
Ramasse
, and
K. S.
Novoselov
,
J. Phys. Chem. Lett.
3
(
7
),
953
958
(
2012
).
26.
R.
Zan
,
U.
Bangert
,
Q.
Ramasse
, and
K. S.
Novoselov
,
Small
7
(
20
),
2868
2872
(
2011
).
27.
G. R. S.
Iyer
,
J.
Wang
,
G.
Wells
,
S.
Guruvenket
,
S.
Payne
,
M.
Bradley
, and
F.
Borondics
,
ACS Nano
8
(
6
),
6353
6362
(
2014
).
28.
P.
Wang
,
W.
Zhang
,
O.
Liang
,
M.
Pantoja
,
J.
Katzer
,
T.
Schroeder
, and
Y. H.
Xie
,
ACS Nano
6
(
7
),
6244
6249
(
2012
).
29.
J.
Lee
,
K. S.
Novoselov
, and
H. S.
Shin
,
ACS Nano
5
(
1
),
608
612
(
2011
).
30.
J.
Lee
,
S.
Shim
,
B.
Kim
, and
H. S.
Shin
,
Chem.-Eur. J.
17
(
8
),
2381
2387
(
2011
).
31.
H.
Zhao
,
H.
Fu
,
T.
Zhao
,
L.
Wang
, and
T.
Tan
,
J. Colloid Interface Sci.
375
(
1
),
30
34
(
2012
).
32.
S.
Sun
and
P.
Wu
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
13
(
47
),
21116
21120
(
2011
).
33.
P.
Wang
,
D.
Zhang
,
L.
Zhang
, and
Y.
Fang
,
Chem. Phys. Lett.
556
,
146
150
(
2013
).
34.
X.
Yu
,
J.
Tao
,
Y.
Shen
,
G.
Liang
,
T.
Liu
,
Y.
Zhang
, and
Q. J.
Wang
,
Nanoscale
6
(
17
),
9925
9929
(
2014
).
35.
Y.
Zhou
,
X.
Cheng
,
D.
Du
,
J.
Yang
,
N.
Zhao
,
S.
Ma
,
T.
Zhong
, and
Y.
Lin
,
J. Mater. Chem. C
2
(
33
),
6850
6858
(
2014
).
36.
Y.
Zhao
,
G.
Chen
,
Y.
Du
,
J.
Xu
,
S.
Wu
,
Y.
Qu
, and
Y.
Zhu
,
Nanoscale
6
(
22
),
13754
13760
(
2014
).
37.
X.
Liang
,
B.
Liang
,
Z.
Pan
,
X.
Lang
,
Y.
Zhang
,
G.
Wang
,
P.
Yin
, and
L.
Guo
,
Nanoscale
7
(
47
),
20188
20196
(
2015
).
38.
C.
Qiu
,
H.
Zhou
,
B.
Cao
,
L.
Sun
, and
T.
Yu
,
Carbon
59
,
487
494
(
2013
).
39.
S.
Heeg
,
R.
Fernandez-Garcia
,
A.
Oikonomou
,
F.
Schedin
,
R.
Narula
,
S. A.
Maier
,
A.
Vijayaraghavan
, and
S.
Reich
,
Nano Lett.
13
(
1
),
301
308
(
2013
).
40.
A.
Das
,
S.
Pisana
,
B.
Chakraborty
,
S.
Piscanec
,
S. K.
Saha
,
U. V.
Waghmare
,
K. S.
Novoselov
,
H. R.
Krishnamurthy
,
A. K.
Geim
,
A. C.
Ferrari
, and
A. K.
Sood
,
Nat. Nanotechnol.
3
(
4
),
210
215
(
2008
).
41.
M.
Kalbac
,
A.
Reina-Cecco
,
H.
Farhat
,
J.
Kong
,
L.
Kavan
, and
M. S.
Dresselhaus
,
ACS Nano
4
(
10
),
6055
6063
(
2010
).
42.
R.
Jin
,
Y.
Cao
,
C. A.
Mirkin
,
K. L.
Kelly
,
G. C.
Schatz
, and
J. G.
Zheng
,
Science
294
(
5548
),
1901
1903
(
2001
).
43.
R.
Jin
,
Y. C.
Cao
,
E.
Hao
,
G. S.
Métraux
,
G. C.
Schatz
, and
C. A.
Mirkin
,
Nature
425
(
6957
),
487
490
(
2003
).
44.
G. H.
Lim
,
I.
Han
,
T.
Yu
, and
B.
Lim
,
Chem. Phys. Lett.
568
,
135
139
(
2013
).
45.
S.
Viarbitskaya
,
A.
Teulle
,
R.
Marty
,
J.
Sharma
,
C.
Girard
,
A.
Arbouet
, and
E.
Dujardin
,
Nat. Mater.
12
(
5
),
426
432
(
2013
).
46.
K. B.
Crozier
,
A.
Sundaramurthy
,
G. S.
Kino
, and
C. F.
Quate
,
J. Appl. Phys.
94
(
7
),
4632
4642
(
2003
).
47.
Y. G.
Sun
and
G. P.
Wiederrecht
,
Small
3
(
11
),
1964
1975
(
2007
).
48.
P.
Yang
,
H.
Portales
, and
M. P.
Pileni
,
J. Phys. Chem. C
113
(
27
),
11597
11604
(
2009
).
49.
Y.
He
and
G. Q.
Shi
,
J. Phys. Chem. B
109
(
37
),
17503
17511
(
2005
).
50.
A. B.
Taylor
,
A. M.
Siddiquee
, and
J. W. M.
Chon
,
ACS Nano
8
(
12
),
12071
12079
(
2014
).
51.
S.
Viarbitskaya
,
A.
Cuche
,
A.
Teulle
,
J.
Sharma
,
C.
Girard
,
A.
Arbouet
, and
E.
Dujardin
,
ACS Photonics
2
(
6
),
744
751
(
2015
).
52.
N.
Grillet
,
D.
Manchon
,
E.
Cottancin
,
F.
Bertorelle
,
C.
Bonnet
,
M.
Broyer
,
J.
Lerme
, and
M.
Pellarin
,
J. Phys. Chem. C
117
(
5
),
2274
2282
(
2013
).
53.
Y.
Ohko
,
T.
Tatsuma
,
T.
Fujii
,
K.
Naoi
,
C.
Niwa
,
Y.
Kubota
, and
A.
Fujishima
,
Nat. Mater.
2
(
1
),
29
31
(
2003
).
54.
I.
Tanabe
and
T.
Tatsuma
,
Nano Lett.
12
(
10
),
5418
5421
(
2012
).
55.
E.
Kazuma
and
T.
Tatsuma
,
Chem. Commun.
48
(
12
),
1733
1735
(
2012
).
56.
C. H.
Bae
,
S. H.
Nam
, and
S. M.
Park
,
Appl. Surf. Sci.
197
,
628
634
(
2002
).
57.
A. C.
Ferrari
,
J. C.
Meyer
,
V.
Scardaci
,
C.
Casiraghi
,
M.
Lazzeri
,
F.
Mauri
,
S.
Piscanec
,
D.
Jiang
,
K. S.
Novoselov
,
S.
Roth
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Rev. Lett.
97
(
18
),
187401
(
2006
).
58.
A. C.
Ferrari
and
D. M.
Basko
,
Nat. Nanotechnol.
8
(
4
),
235
246
(
2013
).
59.
L. M.
Malard
,
M. A.
Pimenta
,
G.
Dresselhaus
, and
M. S.
Dresselhaus
,
Phys. Rep.
473
(
5–6), 5
1
87
(
2009
).
60.
O.
Frank
,
G.
Tsoukleri
,
J.
Parthenios
,
K.
Papagelis
,
I.
Riaz
,
R.
Jalil
,
K. S.
Novoselov
, and
C.
Galiotis
,
ACS Nano
4
(
6
),
3131
3138
(
2010
).
61.
D. M.
Basko
,
New J. Phys.
11
,
095011
(
2009
).
62.
D. L.
Mafra
,
G.
Samsonidze
,
L. M.
Malard
,
D. C.
Elias
,
J. C.
Brant
,
F.
Plentz
,
E. S.
Alves
, and
M. A.
Pimenta
,
Phys. Rev. B
76
(
23
),
233407
(
2007
).
63.
H. Q.
Zhou
,
C. Y.
Qiu
,
F.
Yu
,
H. C.
Yang
,
M. J.
Chen
,
L. J.
Hu
, and
L. F.
Sun
,
J. Phys. Chem. C
115
(
23
),
11348
11354
(
2011
).
64.
K.
Jasuja
and
V.
Berry
,
ACS Nano
3
(
8
),
2358
2366
(
2009
).
65.
N.
Kim
,
M. K.
Oh
,
S.
Park
,
S. K.
Kim
, and
B. H.
Hong
,
Bull. Korean Chem. Soc.
31
(
4
),
999
1003
(
2010
).
66.
X. Q.
Fu
,
F. L.
Bei
,
X.
Wang
,
S.
O'Brien
, and
J. R.
Lombardi
,
Nanoscale
2
(
8
),
1461
1466
(
2010
).
67.
Z. H.
Ni
,
W.
Chen
,
X. F.
Fan
,
J. L.
Kuo
,
T.
Yu
,
A. T. S.
Wee
, and
Z. X.
Shen
,
Phys. Rev. B
77
(
11
),
115416
(
2008
).
68.
Y.
Han
,
R.
Lupitskyy
,
T. M.
Chou
,
C. M.
Stafford
,
H.
Du
, and
S.
Sukhishvili
,
Anal. Chem.
83
(
15
),
5873
5880
(
2011
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.