通过共掺杂方法调控金属掺杂菲并嗪的电子与磁学性质

基于形成能计算，我们利用第一性原理方法确定了 K/Ba 共掺杂菲并嗪的几何构型，并系统研究了其电子与磁学性质。有两条能带穿过费米能级，主要来源于一个原胞中两个菲并嗪分子的 LUMO+1 轨道；沿 ${\Gamma}$-Z 方向的圆柱状费米面反映了 K/Ba 共掺杂菲并嗪金属导电的二维特征。与 K 掺杂菲并嗪相比，K/Ba 共掺杂可向分子提供更多的电子以修饰电子结构，而掺杂剂的插层并未导致分子的较大畸变。(KBa)$_1$菲并嗪是一种磁性金属，每个分子的自旋矩为 0.32 ${\mu}_B$，且出乎意料地，自旋聚集在分子的一侧边缘而非整个分子上的均匀分布。我们的结果表明，一价与二价金属的共掺杂是调控金属掺杂烃类电子性质的有效途径。