空位介导的石墨烯单层的磁化与自愈合
介观与纳米尺度物理
2019-05-15 v1
摘要
采用第一性原理 DFT 方法研究了石墨烯层的空位诱导磁化。通过在超晶胞中创建不同数量的空位来计算形成能与磁化，结果表明，相对于均匀分布在层中的孤立空位，含有大量空位的团簇聚集更为有利。大量空位团簇的磁矩被证明与空位浓度不成正比，这与最近的实验结果十分吻合。我们的研究支持这样一种观点：尽管石墨烯中的空位会产生磁矩，但它们不会产生磁有序。研究表明，尽管六方结构中磁化的 Lieb 规则被违背，但当超晶胞中的双空位（包括一个双空位缺陷）属于不同子晶格时会产生准局域态，而当它们属于同一子晶格时则产生扩展态。根据非线性连续性方程对碳原子与空位浓度动力学进行的解析研究表明，在石墨烯层中部由辐照产生的空位会迁移到样品边缘，导致空位浓度的特定“偏析”以及石墨烯的自愈合。
引用
@article{arxiv.1903.04180,
title = {Vacancy mediated magnetization and healing of a graphene monolayer},
author = {E. Nakhmedov and E. Nadimi and S. Vedaei and O. Alekperov and F. Tatardar and A. I. Najafov and I. I. Abbasov and A. M. Saletskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04180},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 5 figures, 3 Tables The paper is accepted to Physical Review B (March 2019)