锰掺杂浓度和位置对石墨烯磁性的影响

编号：FTJS05589

篇名：锰掺杂浓度和位置对石墨烯磁性的影响

作者：刘佳佳； 雷天民； 张玉明； 陈得林； 郭辉； 张志勇；

关键词：石墨烯； 磁性； 锰掺杂； 掺杂浓度； 格点位置；

机构： 刘佳佳1，雷天民1，张玉明2，陈得林1，郭辉2，张志勇3(1. 西安电子科技大学 先进材料与纳米科技学院，陕西 西安 710071； 2．西安电子科技大学 微电子学院，陕西 西安 710071； 3.

摘要： 基于密度泛函理论计算了锰掺杂石墨烯在不同掺杂浓度及杂质原子占据不同格点位置条件下的总磁矩及电子自旋态密度。计算结果表明：系统的总磁矩随掺杂浓度增加而变大，在相同掺杂浓度条件下，掺杂原子取不同自旋方向时呈现出更强的磁性。同时发现，杂质原子得失电子能力及超胞的总磁矩都与Mn 原子占据的格点位置有关，同种晶格掺杂更有利于增强系统的磁性，意味着通过改变掺杂条件有可能对石墨烯的磁性进行调控。通过对系统总自旋态密度和分波态密度的分析，表明了Mn 掺杂石墨烯超胞系统的磁性机制与Mn原子的d态电子和C原子的p态电子的p-d交换关联作用有关。