扶手椅型石墨烯纳米带吸附钛原子链的电子结构和磁性

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了扶手椅型石墨烯纳米带(10G、11G、12G和13G)吸附zigzag型Ti原子链的几何结构、电子性质和磁性.结果表明,zigzag型Ti原子链可以稳定吸附在石墨烯纳米带表面.Ti原子链吸附在纳米带的边缘洞位(10G-1、11G-1、12G-1和13G-1)时较为稳定,且稳定程度随着纳米带宽度的增加而增加.Ti原子链吸附在不同宽度石墨烯纳米带的不同位置,呈现不同的电子结构特性.其中,10G-1、10G-2和11G-2的吸附体系表现出半金属特性,其余吸附体系都为金属性质.同时,石墨烯纳米带吸附Ti原子链的体系具有磁性,其磁性主要来源于Ti原子.当Ti原子链吸附在纳米带边缘洞位时,zigzag原子链上A类Ti原子的磁矩总是小于B类Ti原子的磁矩;随着Ti原子链移向纳米带中心,两类Ti原子的磁矩趋于相等.研究结果揭示,通过吸附zigzag型Ti原子链,可以有效调控石墨烯纳米带的电子结构与磁性质.

关键词：石墨烯纳米带、原子链、电子结构、磁性、密度泛函理论

所属期刊栏目：44

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：中国博士后科学基金2014M560798;陕西省自然科学基础研究计划2013JM8004;陕西省博士后科学基金111

在线出版日期：2016-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：27-32