吸附在单壁碳纳米管上的过渡金属原子链的自旋相关电子结构
其他凝聚态物理
2009-11-11 v1
摘要
我们对吸附在锯齿形单壁碳纳米管 (SWNTs) 上的过渡金属 (TM) 原子链的电子和磁性质进行了系统研究。我们考虑了在 SWNT 外壁和内壁上的吸附，并考察了 TM 覆盖度和几何结构对结合能和费米能级自旋极化的影响。所有研究的吸附链都具有铁磁基态，但只有特定类型和几何结构的链在费米能级附近表现出高自旋极化。其基态磁矩和结合能随 TM 原子的 d 电子数呈现出有趣的变化。我们还表明，吸附在 SWNT 上的特定过渡金属原子链可以导致少数自旋带呈现半导体特性，而多数自旋带呈现半金属特性。即使底层 SWNT 承受高径向应变，自旋极化也能保持。当 TM 原子吸附在 SWNT 的有限片段上时，自旋相关的电子结构变得离散化。一旦与非磁性金属电极耦合，这些磁性针或纳米磁体可以作为自旋相关的共振隧穿器件工作。这些纳米磁体的电子和磁性质可以根据吸附 TM 原子的类型和修饰以及管的尺寸和对称性进行调控。我们的研究采用自旋极化密度泛函方法中的第一性原理赝势平面波方法进行。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0611670,
title = {Spin-dependent electronic structure of transition-metal atomic chains adsorbed on single-wall carbon nanotubes},
author = {Engin Durgun and Salim Ciraci},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0611670},
year = {2009}
}
备注
8 pages, 6 figures, without proof reading