共轭电子体系中半金属性的起源——过渡金属掺杂石墨炔的研究
介观与纳米尺度物理
2015-06-17 v1 材料科学
摘要
我们通过第一性原理电子结构模拟，研究了过渡金属掺杂 (TM) 共轭碳基结构中半金属性 (HM) 形成的机制。研究发现，HM 是一种相当复杂的现象，由过渡金属 (TM) 原子 d 轨道的配体场分裂、交换分裂以及价电子数决定。由于大多数共轭碳基结构具有中等强度的配体，所有结构中 d 轨道分裂的排序相似，因此 HM 特性随价电子数的变化而演变。基于这一见解，我们预测 Cr、Fe、Co 掺杂的石墨炔将表现出 HM，而 Mn 和 Ni 掺杂的石墨炔则不会。通过调节价电子数，我们能够控制 HM 的出现以及多数或少数自旋通道中能隙的演变。
引用
@article{arxiv.1310.6453,
title = {The Origin of Half-Metallicity in Conjugated Electron System -- a Study on Transition Metal Doped Graphyne},
author = {Lida Pan and Boqun Song and Jiatao Sun and Lizhi Zhang and Werner Hofer and Shixuan Du and Hong-jun Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.6453},
year = {2015}
}