石墨烯量子点的磁性及激发态性质

摘要：

利用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)基组水平上研究了具有zigzag边界的石墨烯量子点,结果表明不同大小的石墨烯量子点的基态都是具有磁性的自旋三重态.其磁性一方面来源于zigzag边界上占有凸出位置的碳原子,另一方面来源于带有孤对电子的碳原子.从整体上看,除6b结构外,其他结构的能隙随着苯环数量的增加逐渐减小,而附加电荷却使体系能隙明显减小.用含时密度泛函理论(TD-DFT)对能隙为3.83 eV的由六个苯环排列成的三角形结构进行了激发态的计算,发现第十七激发态强度最大,能量为3.93 eV,对应波长315.8 nm,与实验结果相近.

关键词：石墨烯量子点、磁性、能隙、激发态

所属期刊栏目：60

分类号：O471.1(半导体物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2009CB626611;国家自然科学基金10974152;国家自然科学基金青年科学基金10904123;西北大学研究生科研实验类项目09YSY13

在线出版日期：2011-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：570-575