空位缺陷诱导碳材料磁性与结构变化之一：石墨烯纳米带
材料科学
2021-07-06 v1 星系天体物理
介观与纳米尺度物理
原子与分子团簇
摘要
空位缺陷是纯碳材料呈现类铁磁性特征的一种可能起源。应用密度泛函理论于空位缺陷诱导的石墨烯纳米带（GNR），我们研究了多重自旋态与结构变化之间的详细关系。一个具有六个电子的初始初始空位构成的等边三角形通过碳原子重键合畸变为等腰三角形。在可能的自旋态中，最稳定的态为 Sz=2/2。Sz=4/2 的情况值得注意：初始平坦的带转变为具有高度极化边缘自旋构型的三维卷曲带。Sz=4/2 的总能量与 Sz=2/2 非常接近，表明平坦带与卷曲带共存。作为三维石墨的模型，我们分析了双层 AB 堆垛 GNR。自旋分布局限于产生空位的层。分布空位三角形在不同位点空位处呈现 60 度顺时针旋转，这与使用扫描隧道显微镜的实验观测一致。（将发表于 Journal of the Magnetic Society of Japan, 2021）
引用
@article{arxiv.2104.09740,
title = {Void defect induced magnetism and structure change of carbon materials-1, Graphene nano ribbon},
author = {Norio Ota and Laszlo Nemes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09740},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 7 figures, 2 tables