單層正三角鋸齒型石墨烯量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)和磁性

編號(hào)：FTJS00517

篇名：單層正三角鋸齒型石墨烯量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)和磁性

作者：潘洪哲; 徐明; 陳麗; 孫媛媛; 王永龍;

關(guān)鍵詞：石墨烯; 量子點(diǎn); 電子結(jié)構(gòu); 磁性;

機(jī)構(gòu)： 臨沂師范學(xué)院理學(xué)院; 四川師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)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(duì)不同尺寸(N=2—11)的單層正三角鋸齒型石墨烯量子點(diǎn)(ZN-GNDs)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,得到與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較好符合的晶格常數(shù),進(jìn)一步計(jì)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(jié)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(yīng)對(duì)電子結(jié)構(gòu)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(diǎn)中仍起到非常重要的作用;費(fèi)米能級(jí)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(rèn)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(xiàn).本工作對(duì)基于三角鋸齒型石墨烯量子點(diǎn)的器件設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義.