通过图案化氢化实现硅烯纳米片的稳健铁磁性
介观与纳米尺度物理
2017-08-22 v4
摘要
由于量子限域和边缘效应，纳米材料呈现出截然不同的性质。在本研究中，我们利用第一性原理计算研究了准零维硅烯纳米片（SiNFs）的电子和磁性质。虽然锯齿型边缘的六边形 SiNFs 表现出非磁性半导体特性，但锯齿型边缘的三角形 SiNFs 是磁性半导体。由于氢化具有可逆性和可控性，它是利用硅烯性质的一种有效方法。从裸 SiNFs 到半氢化再到全氢化，三角形 SiNF 经历了从亚铁磁到极强铁磁，再到非磁性的转变。然而，六边形 SiNF 则经历了从非磁性到极强铁磁，再到非磁性的转变。半氢化的 SiNFs 产生与纳米片尺寸平方成正比的巨大自旋磁矩。研究表明，强烈的诱导自旋磁化相互平行排列，并通过大范围铁磁交换耦合表现出集体特性，使其有望应用于自旋电子电路器件。自旋开关模型被作为 SiNFs 通过控制氢覆盖来调控输运性质的潜在应用示例之一。
引用
@article{arxiv.1612.09005,
title = {Robust Ferromagnetism in Silicene Nanoflakes through Patterned Hydrogenation},
author = {Sadegh Mehdi Aghaei and Ingrid Torres and Irene Calizo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.09005},
year = {2017}
}
备注
21 pages, 8 figures