Различия в равновесной и критической степени покрытия при фазовом переходе в слое углерода на металле при образовании графена

Изучены равновесные процессы в системе родий–графеновые островки. Показано принципиальное отличие критической степени покрытия $\vartheta_{\text{cr}}$ углерода в фазе хемосорбированного “газа” на поверхности и равновесной степени покрытия $\vartheta_{\text{eq}}$. При достижении $\vartheta_{\text{cr}}$ происходит фазовый переход, и зарождаются островки графена, а при $\vartheta_{\text{eq}}$ островки графена разной относительной площади находятся в равновесии с хемосорбированным углеродным “газом”, при этом $\vartheta_{\text{eq}}>\vartheta_{\text{cr}}$. Этот эффект имеет место для металлов, растворяющих в объеме углерод. Он объясняется доминирующей ролью периметра островков, через который и происходит обмен атомами между островками и углеродным “газом”.