石墨烯中碳原子空位周围的自旋耦合
材料科学
2013-11-27 v1
摘要
我们通过在周期性平板上采用磁化约束密度泛函理论，以及在有限团簇上采用自旋精确的多参考二阶微扰理论，研究了石墨烯中碳原子空位邻近区域的电子结构细节。所呈现的图像是两个局域磁矩（一个类和一个类）与能带解耦但彼此耦合。我们发现基态是一个三重态，具有平面平衡几何构型，其中顶端 C 原子与五元环相对。该态的能量比具有一个自旋翻转的开壳层单重态低约 0.2 eV，后者是一个双稳系统，具有两个等效的平衡晶格构型（顶端 C 原子位于晶格平面上方或下方），并由约 0.1 eV 高的势垒隔开。因此，预测裸碳原子空位为自旋为 1 的顺磁物种，但如果考虑到与外来物种的结合、波纹、与衬底的耦合或掺杂，则可以容纳自旋为 1/2 的顺磁性。
引用
@article{arxiv.1303.1924,
title = {Spin coupling around a carbon atom vacancy in graphene},
author = {M. Casartelli and S. Casolo and G. F. Tantardini and R. Martinazzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.1924},
year = {2013}
}