單層正三角鋸齒型石墨烯量子點的電子結構和磁性

編號：FTJS00517

篇名：單層正三角鋸齒型石墨烯量子點的電子結構和磁性

作者：潘洪哲; 徐明; 陳麗; 孫媛媛; 王永龍;

關鍵詞：石墨烯; 量子點; 電子結構; 磁性;

機構： 臨沂師范學院理學院; 四川師范大學物理與電子工程學院和固體物理研究所;

摘要： 采用基于密度泛函理論的廣義梯度近似(GGA),對不同尺寸(N=2—11)的單層正三角鋸齒型石墨烯量子點(ZN-GNDs)的結構進行優(yōu)化,得到與實驗數(shù)據(jù)較好符合的晶格常數(shù),進一步計算得到不同尺寸下體系的自旋多重度、磁矩、電子態(tài)密度以及自旋電子密度.結果表明:所有體系都呈現(xiàn)金屬性,在尺寸較小的體系中量子尺寸效應對電子結構的影響比較明顯;與單層石墨烯片一樣,sp2雜化作用和非鍵態(tài)電子在量子點中仍起到非常重要的作用;費米能級上有自旋向上的電子分布,體系的自旋多重度和總磁矩隨著體系尺寸的增大而增大,分析認為總磁矩主要來自于鋸齒形邊界上碳原子的2p軌道上非鍵態(tài)電子的貢獻.本工作對基于三角鋸齒型石墨烯量子點的器件設計具有指導意義.