石墨烯中的替位4d和5d杂质

我们描述了掺杂替代位4d和5d过渡金属杂质的石墨烯的结构和电子性质。4d和5d金属在石墨烯中的结合能和距离对于周期表后段基团表现出相似趋势，这也是3d元素的已知特征。然而，在前段基团中，石墨烯中的4d杂质表现出与5d杂质非常相似的结合能、距离和磁矩，这可能与4d和5d镧系收缩的影响有关。令人惊讶的是，在锰族内，锰的总磁矩3$\mu_{B}$降低到锝和铼的1$\mu_{B}$。我们发现，与3d元素相比，4d和5d元素较大的尺寸导致与相邻碳原子高度杂化，降低了d能级中的自旋分裂。似乎如果使用4d或5d杂质代替3d杂质，石墨烯的磁调节可能显著不同。