Temperature Programmed Desorption (TPD) spectroscopy was used to determine the binding energies of polycyclic aromatic hydrocarbons CnHm (22 ≤ n ≤ 60) with highly oriented pyrolytic graphite. These energies were then used to estimate the dispersive graphite interlayer cohesion by means of a refined extrapolation method proposed by Björk et al. This yields a cohesion energy of 44.0 ± 3.8 meV per carbon atom. We discuss some limits of the TPD-based approach and contrast our values with previous determinations of the interlayer cohesion energy of graphite.

1.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Jiang
,
Y.
Zhang
,
S. V.
Dubonos
,
I. V.
Grigorieva
, and
A. A.
Firsov
,
Science
306
,
666
(
2004
).
2.
A. H.
Castro Neto
,
F.
Guinea
,
N. M. R.
Peres
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Rev. Mod. Phys.
81
,
109
(
2009
).
3.
R.
Kundu
,
P.
Mishra
,
B.
Sekhar
,
M.
Maniraj
, and
S.
Barman
,
Physica B
407
,
827
(
2012
).
4.
Y.-W.
Tan
,
Y.
Zhang
,
K.
Bolotin
,
Y.
Zhao
,
S.
Adam
,
E. H.
Hwang
,
S.
Das Sarma
,
H. L.
Stormer
, and
P.
Kim
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
246803
(
2007
).
5.
K.
Krishnan
,
Nature
144
,
667
(
1939
).
6.
C.
Lee
,
X.
Wei
,
J. W.
Kysar
, and
J.
Hone
,
Science
321
,
385
(
2008
).
7.
B.
Lersmacher
,
H.
Lydtin
, and
W. F.
Knippenberg
,
Chem. Ing. Tech.
39
,
833
(
1967
).
8.
Y.
Huang
,
E.
Sutter
,
N. N.
Shi
,
J.
Zheng
,
T.
Yang
,
D.
Englund
,
H.-J.
Gao
, and
P.
Sutter
,
ACS Nano
9
,
10612
(
2015
).
9.
L. A.
Girifalco
and
R. A.
Lad
,
J. Chem. Phys.
25
,
693
(
1956
).
10.
L. X.
Benedict
,
N. G.
Chopra
,
M. L.
Cohen
,
A.
Zettl
,
S. G.
Louie
, and
V. H.
Crespi
,
Chem. Phys. Lett.
286
,
490
(
1998
).
11.
Z.
Liu
,
J. Z.
Liu
,
Y.
Cheng
,
Z.
Li
,
L.
Wang
, and
Q.
Zheng
,
Phys. Rev. B
85
,
205418
(
2012
).
12.
W.
Wang
,
S.
Dai
,
X.
Li
,
J.
Yang
,
D. J.
Srolovitz
, and
Q.
Zheng
,
Nat. Commun.
6
,
7853
(
2015
).
13.
E.
Koren
,
E.
Lörtscher
,
C.
Rawlings
,
A. W.
Knoll
, and
U.
Duerig
,
Science
348
,
679
(
2015
).
14.
J.
Wang
,
D. C.
Sorescu
,
S.
Jeon
,
A.
Belianinov
,
S. V.
Kalinin
,
A. P.
Baddorf
, and
P.
Maksymovych
,
Nat. Commun.
7
,
13263
(
2016
).
15.
K.
Yue
,
W.
Gao
,
R.
Huang
, and
K. M.
Liechti
,
J. Appl. Phys.
112
,
083512
(
2012
).
16.
R.
Zacharia
,
H.
Ulbricht
, and
T.
Hertel
,
Phys. Rev. B
69
,
155406
(
2004
).
17.
S.
Conti
,
M. G.
delRosso
,
A.
Ciesielski
,
J.
Weippert
,
A.
Böttcher
,
Y.
Shin
,
G.
Melinte
,
O.
Ersen
,
C.
Casiraghi
,
X.
Feng
,
K.
Müllen
,
M. M.
Kappes
,
P.
Samori
, and
M.
Cecchini
,
ChemPhysChem
17
,
352
(
2016
).
18.
J. D.
Thrower
,
E. E.
Friis
,
A. L.
Skov
,
L.
Nilsson
,
M.
Andersen
,
L.
Ferrighi
,
B.
Jorgensen
,
S.
Baouche
,
R.
Balog
,
B.
Hammer
, and
L.
Hornekaer
,
J. Phys. Chem. C
117
,
13520
(
2013
).
19.
C. R. C.
Rêgo
,
L. N.
Oliveira
,
P.
Tereshchuk
, and
J. L. F. D.
Silva
,
J. Phys.: Condens. Matter
27
,
415502
(
2015
).
20.
V.
Barone
,
M.
Casarin
,
D.
Forrer
,
M.
Pavone
,
M.
Sambi
, and
A.
Vittadini
,
J. Comput. Chem.
30
,
934
(
2009
).
21.
V. V.
Gobre
and
A.
Tkatchenko
,
Nat. Commun.
4
,
2341
(
2013
).
22.
S.
Lebègue
,
J.
Harl
,
T.
Gould
,
J. G.
Ángyán
,
G.
Kresse
, and
J. F.
Dobson
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
196401
(
2010
).
23.
A.
Ambrosetti
,
A. M.
Reilly
,
R. A.
DiStasio
, Jr.
, and
A.
Tkatchenko
,
J. Chem. Phys.
140
,
18A508
(
2014
).
24.
R.
Liu
,
D.
Wu
,
X.
Feng
, and
K.
Müllen
,
J. Am. Chem. Soc.
133
,
15221
(
2011
).
25.
V. S.
Iyer
,
K.
Yoshimura
,
V.
Enkelmann
,
R.
Epsch
,
J. P.
Rabe
, and
K.
Müllen
,
Angew. Chem., Int. Ed.
37
,
2696
(
1998
).
26.
X.
Feng
,
J.
Wu
,
M.
Ai
,
W.
Pisula
,
L.
Zhi
,
J.
Rabe
, and
K.
Müllen
,
Angew. Chem., Int. Ed.
46
,
3033
(
2007
).
27.
V. S.
Iyer
,
M.
Wehmeier
,
J. D.
Brand
,
M. A.
Keegstra
, and
K.
Müllen
,
Angew. Chem., Int. Ed.
36
,
1604
(
1997
).
28.
Ž.
Tomovic̀
,
M. D.
Watson
, and
K.
Müllen
,
Angew. Chem., Int. Ed.
43
,
755
(
2004
).
29.
A.
Böttcher
,
P.
Weis
,
A.
Bihlmeier
, and
M. M.
Kappes
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
6
,
5213
(
2004
).
30.
M.
Polanyi
and
E.
Wigner
,
Z. Phys. Chem.
139A
,
439
(
1928
).
31.
32.
K. J.
Laidler
,
S.
Glasstone
, and
H.
Eyring
,
J. Chem. Phys.
8
,
659
(
1940
).
33.
M.
Roos
,
A.
Breitruck
,
H. E.
Hoster
, and
R. J.
Behm
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
12
,
818
(
2010
).
34.
P.
Frank
,
N.
Koch
,
M.
Koini
,
R.
Rieger
,
K.
Mllen
,
R.
Resel
, and
A.
Winkler
,
Chem. Phys. Lett.
473
,
321
(
2009
).
35.
J.
Falconer
and
R.
Madix
,
Surf. Sci.
48
,
393
(
1975
).
36.
K. R.
Paserba
and
A. J.
Gellman
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
4338
(
2001
).
37.
A. J.
Gellman
and
K. R.
Paserba
,
J. Phys. Chem. B
106
,
13231
(
2002
).
38.
K. A.
Fichthorn
and
R. A.
Miron
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
196103
(
2002
).
39.
W.
Chen
,
H.
Huang
,
A.
Thye
, and
S.
Wee
,
Chem. Commun.
2008
(
36
),
4276
.
40.
M.
Klues
and
G.
Witte
,
CrystEngComm
20
,
63
(
2018
).
41.
J.
Götzen
,
D.
Käfer
,
C.
Wöll
, and
G.
Witte
,
Phys. Rev. B
81
,
085440
(
2010
).
42.
J. L.
Falconer
and
R. J.
Madix
,
J. Catal.
48
,
262
(
1977
).
43.
D.
Käfer
,
C.
Wöll
, and
G.
Witte
,
Appl. Phys. A
95
,
273
(
2009
).
44.
J.
Björk
,
F.
Hanke
,
C.-A.
Palma
,
P.
Samori
,
M.
Cecchini
, and
M.
Persson
,
J. Phys. Chem. Lett.
1
,
3407
(
2010
).
45.
D. D. L.
Chung
,
J. Mater. Sci.
37
,
1475
(
2002
).
46.
T. S.
Totton
,
A. J.
Misquitta
, and
M.
Kraft
,
Chem. Phys. Lett.
510
,
154
(
2011
).
47.
G.
Hammer
and
L.
Drzal
,
Appl. Surf. Sci.
4
,
340
(
1980
).
48.
P.
Bryant
,
P.
Gutshall
, and
L.
Taylor
,
Wear
7
,
118
(
1964
).
49.
A.
Ferguson
,
A.
Harvey
,
I. J.
Godwin
,
S. D.
Bergin
, and
J. N.
Coleman
,
2D Mater.
4
,
015040
(
2017
).
50.
51.
B. A.
Krajina
,
L. S.
Kocherlakota
, and
R. M.
Overney
,
J. Chem. Phys.
141
,
164707
(
2014
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.