能隙调制的掺杂效应对石墨烯中磁性杂质间间接交换相互作用的影响
介观与纳米尺度物理
2015-06-12 v1
摘要
假设掺杂石墨烯中存在稀疏分布的磁性杂质。我们计算了两个磁性杂质之间的相互作用能，这两个杂质通过掺杂传导电子经由间接交换或 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) 相互作用耦合。当前模型为半填充的 晶格结构。我们的计算基于动量 - 能量空间中的推迟晶格格林函数形式体系，该形式体系在线性响应理论中用于确定坐标空间中的磁化率。针对磁性杂质分别位于结构 和 子晶格位点的情况，我们获得了有能隙石墨烯的解析结果。研究发现，由于能隙的存在，这种对确定自旋有序至关重要的相互作用在掺杂石墨烯中的 和 交换能显著不同，这归因于 和 子晶格上的局域场不相等。对于掺杂石墨烯，随着费米能的增加，所有三种 RKKY 相互作用从铁磁性到反铁磁性的振荡在幅度和相位上均受到能隙的显著修正。此外，由于掺杂传导电子的主导作用， 交换能可能因能隙的存在而在未掺杂石墨烯中发生改变，但在掺杂石墨烯中则不会。
引用
@article{arxiv.1211.5099,
title = {Gap-modulated doping effects on indirect exchange interaction between magnetic impurities in graphene},
author = {Oleksiy Roslyak and Godfrey Gumbs and Danhong Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.5099},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 5 figures