电场作用下边缘修饰石墨烯纳米带的电磁性质 |
吴秀,解忧,宋宝宁,曹松,张卫涛,陈立勇 |
西安科技大学 理学院 |
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摘要:
采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了非金属原子(B,N)和金属原子(Na,Mn)边缘修饰不同宽度zigzag型石墨烯纳米带(ZGNR)的结构稳定性和电磁性质。并进一步研究了外加不同强度垂直电场对原子边缘修饰ZGNR电磁性质的调控规律,所有原子边缘修饰ZGNR体系均能形成稳定结构。在施加垂直于纳米带平面的电场强度后,随着电场强度的增大,[N-ZG]4体系稳定性最好且基本不变,[Mn-ZG]4体系稳定性增加,而[B-ZG]4和[Na-ZG]4体系稳定性降低;电场促进了边缘修饰原子(B,Na,Mn)的电荷进一步向石墨烯C原子转移,阻碍了电荷从石墨烯C原子向边缘N原子转移;N和Na修饰体系的磁性逐渐减小,而B和Mn修饰体系磁性逐渐增大。研究结果表明,外加不同强度电场可以有效调控原子边缘修饰ZGNR体系的结构稳定性、电子性质和磁性,能够为石墨烯纳米带在纳米电子领域的应用提供理论基础。
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关键词:
石墨烯纳米带;边缘修饰;电子结构;第一性原理
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发表年限: 2020年 |
发表期号: 第2期 |
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