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氟化石墨烯的结合能与轨道性质:一项密度泛函理论研究

材料科学 2017-09-18 v1

摘要

我们给出了单层石墨烯同一侧上一个、两个和三个氟吸附原子结合能的密度泛函理论计算结果。我们表明,处于单重态的石墨烯上的氟二聚体相对于解离为孤立氟吸附原子是稳定的,这表明石墨烯单侧上的氟吸附原子有聚集的趋势。我们的结果表明,氟化过程是通过氟原子相继与不同子晶格上的相邻碳原子键合而发展的,同时自旋排列使得基态的总磁化强度降低。我们发现,在石墨烯的周期性超胞中,单个氟原子或二聚体的结合能的有限尺寸误差与模拟超胞的线性尺寸的立方成反比。通过使用 π\pi 轨道轴分析,发现直接指向中心氟化碳的三个 σ\sigma 轨道的再杂化为 sp\textsuperscript{2.33}。发现 C--F 键中碳轨道的再杂化为 sp\textsuperscript{4.66}。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.05339,
  title  = {Binding energy and nature of the orbitals in fluorinated graphene: a density functional theory study},
  author = {F Marsusi and N D Drummond},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.05339},
  year   = {2017}
}

备注

14 pages, 3 figuers