石墨烯纳米带中杂质的磁化分布

石墨烯相关材料的磁性，特别是对具有特定边缘几何形状的本征石墨烯纳米带(GNR)所预测的自旋极化边缘态，由于一系列可能的技术应用，最近受到了广泛关注。然而，预计本征 GNR 的磁性在存在边缘无序时并不特别稳定。在这项工作中，我们结合平均场 Hubbard 和密度泛函理论技术，研究了掺杂过渡金属原子的 GNR 的磁性。针对两种主要的 GNR 边缘几何形状——扶手椅型和锯齿型，研究了杂质的位​​置对 GNR 中此类掺杂物磁矩的影响。计算了替位和吸附杂质沿纳米带宽度的磁矩分布，特别是对于锯齿型边缘的 GNR 观察到了规律的特征。与边缘态诱导的磁化情况不同，嵌入 GNR 中的磁性杂质的磁矩在存在边缘无序时被发现是特别稳定的。我们的结果表明，过渡金属掺杂的 GNR 的磁性比那些由边缘几何形状内在产生磁矩的 GNR 的磁性要稳健得多。