具有脱氢通道的石墨烷中的磁性杂质
介观与纳米尺度物理
2012-10-03 v2 材料科学
计算物理
摘要
我们在密度泛函理论框架下，研究了置于石墨烷图案化脱氢通道中的单个 Fe 原子和一对相互作用 Fe 原子的电子和磁响应。我们考虑了两种通道：“扶手椅”型和“之字形”通道。对三种不同的通道宽度进行了完全弛豫计算。我们的计算表明，这两种通道对磁性杂质的响应截然不同。我们还表明，可以在裸碳原子通道上稳定磁性杂质（本例中为 Fe），从而产生磁性绝缘体或自旋隙半导体。包含自旋 - 轨道耦合的计算显示，对于扶手椅型通道情况，存在较大的面内磁各向异性。置于具有扶手椅边缘的半导体通道中的两个 Fe 原子之间的磁交换耦合是非常弱的铁磁性，而在具有之字形边缘的金属通道中，对于合理的 Fe 原子间距，观察到相当强的铁磁耦合，该耦合由裸碳原子介导。文中讨论了实现具有有趣磁特性的超薄器件的可能性。
引用
@article{arxiv.1210.0465,
title = {Magnetic impurities in graphane with dehydrogenated channels},
author = {Soumyajyoti Haldar and Dilip G. Kanhere and Biplab Sanyal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.0465},
year = {2012}
}