扩展碳多层中C-2p自旋极化及两种机制：基于第一性原理的洞察
材料科学
2020-07-28 v1
摘要
借助晶体化学原理的密度泛函理论研究表明，嵌入于层状六方CCn（n = 6, 12, 18网络）中的单原子C，稳定处于磁态，其M(C)= 2 Bohr Magneton (BM)。所考察的组分均归属于P6/mmm 191空间群，其内聚性随n递增，分别对应单、双和三层的类蜂窝状C网络。自旋投影总态密度显示出近似半金属行为，少数自旋存在能隙而多数自旋呈金属性。这些结果连同较大的C-C位间距离和整数2 BM磁化强度，让我们提出碳2p态上磁矩产生的带内机制。补充计算提供了支持：假设C2C12结构，平面2 C的d(C-C)= 2.46 Angstroms，导致每个C原子的磁化强度降至0.985 BM，涉及源于C上带间自旋极化的铁磁序，其中一个非键自旋极化而另一个参与与其他碳的成键。进一步的说明性证据来自投影到不同原子上的磁电荷密度，显示其围绕C占主导，与C6层相反，以及电子定域函数ELF。
引用
@article{arxiv.1912.12618,
title = {C-2p spin-polarizations along with two mechanisms in extended carbon multilayers: Insight from first principles},
author = {Samir F Matar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12618},
year = {2020}
}
备注
18 pages; 4 figures, 1 Tables (4 subtables)