应变磷掺杂石墨烯中的磁热力学相变
介观与纳米尺度物理
2024-11-21 v1
摘要
我们探讨了承受双轴拉伸应变的磷（P）掺杂石墨烯单层中的量子热力学效应。在石墨烯晶格中引入置换 P 原子会产生一个由应变控制参数 控制的可调自旋磁矩。这导致在零温下发生由 调制的磁性量子相变（MQPT）。系统从以 P-碳（P-C）键的离面 型杂化为特征的磁相，转变到当这些键切换为面内 杂化时的非磁相。采用 Fermi-Dirac 统计模型，我们计算了电子熵 和电子比热 等关键热力学量。在有限温度下，我们发现 MQPT 反映在 和 中，它们随 呈现出独特的 形轮廓。这些热力学量在磁相区域中直至 剧烈增加，随后在 处突然下降，并在非磁相区域中转变为对 的线性依赖。值得注意的是， 和 捕获了低温和中等温度范围内的 MQPT 行为，为 P 掺杂石墨烯中可及的电子态提供了见解。这种可控的磁-非磁开关为在有限温度下运行的电子纳米器件提供了潜在应用。
引用
@article{arxiv.2411.12959,
title = {Magnetic-thermodynamic phase transition in strained phosphorous-doped graphene},
author = {Natalia Cortés and J. Hernández-Tecorralco and L. Meza-Montes and R. de Coss and Patricio Vargas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12959},
year = {2024}
}