扶手椅型石墨烯纳米带异质结构中的铁磁性

我们研究了由不同宽度石墨烯扶手椅型纳米带条带组成的异质结构中出现的平带性质。其中一条平带让人联想到本征扶手椅型纳米带中出现的平带，其起源于一种量子力学相消干涉效应，Lin 等人在 Phys. Rev. B 79, 035405 (2009) 中称之为“Wannier 轨道态”。在这些异质结构中发现的其他平带，有些相当接近费米能级，似乎由类似的干涉过程产生。在对不同类型异质结构的能带结构（聚焦于平带性质）进行详尽的紧束缚分析后，我们利用密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）研究了当通过掺杂使费米能量靠近不同平带时磁基态存在的可能性。我们的 DFT 结果证实了如下预期：这些异质结构在经过适当的空穴掺杂后，会发展出铁磁基态，且似乎与本征扶手椅型纳米带的情况一样，需要存在一条穿过平带的色散带。此外，我们发现对于所谓 Wannier 轨道态的电荷密度分布，紧束缚与 DFT 结果之间具有显著的一致性。