卤代石墨烯中多样化的基本性质

通过第一性原理方法，研究了卤化对石墨烯基本性质的显著影响。在不同的卤素吸附下，几何结构、电子性质和磁构型呈现出极大的多样性。氟化凭借强多轨道化学键合，可产生屈曲石墨烯结构，而其他卤化在单轨道杂化下不改变平面 $\sigma$ 键合。电子结构包含碳主导、吸附原子主导以及（碳、吸附原子）主导的能带。所有卤代石墨烯均属空穴掺杂金属，但氟化体系在足够高浓度下为中带隙半导体。此外，在某些吸附原子分布中揭示了金属铁磁性。态密度中的诸多 van Hove 奇点清晰地佐证了不同寻常的杂化诱导特征。我们将结构及吸附原子所丰富的基本性质与测量结果进行了比较，并讨论了潜在应用。