过渡金属吸附石墨烯的基本性质
材料科学
2019-05-06 v1
摘要
本文利用第一性原理方法研究了过渡金属（T）掺杂石墨烯系统的揭示性质。详细的计算涵盖了键长、吸附原子的位置与高度、结合能、原子主导的能带结构、吸附原子诱导的自由载流子密度以及能隙、自旋密度分布、空间电荷分布，以及原子、轨道和自旋投影态密度（DOS）。总磁矩、自旋分裂能带、自旋密度分布和自旋分解态密度清晰地揭示了磁构型。此外，通过对上述物理量的仔细分析，可以准确推断 T-C、T-T 和 C-C 键中的单轨道或多轨道杂化。这些杂化决定了最优几何结构、不寻常的电子性质以及多样的磁性质。除了表现出半导体行为的低浓度 Ni 掺杂体系外，所有掺杂体系均呈现金属性。相比之下，铁磁性在各种 Fe/Co 浓度下均有体现，但仅在 Ni 高浓度下才出现。我们将理论预测与现有实验数据进行了比较，并讨论了其潜在应用。
引用
@article{arxiv.1905.01010,
title = {Fundamental properties of transition-metals-adsorbed graphene},
author = {Ngoc Thanh Thuy Tran and Duy Khanh Nguyen and Shih-Yang Lin and Godfrey Gumbs and Ming Fa-Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.01010},
year = {2019}
}
备注
37 pages, 7 figures