单层正三角锯齿型石墨烯量子点的电子结构和磁性

编号：FTJS00517

篇名：单层正三角锯齿型石墨烯量子点的电子结构和磁性

作者：潘洪哲; 徐明; 陈丽; 孙媛媛; 王永龙;

关键词：石墨烯; 量子点; 电子结构; 磁性;

机构： 临沂师范学院理学院; 四川师范大学物理与电子工程学院和固体物理研究所;

摘要： 采用基于密度泛函理论的广义梯度近似(GGA),对不同尺寸(N=2—11)的单层正三角锯齿型石墨烯量子点(ZN-GNDs)的结构进行优化,得到与实验数据较好符合的晶格常数,进一步计算得到不同尺寸下体系的自旋多重度、磁矩、电子态密度以及自旋电子密度.结果表明:所有体系都呈现金属性,在尺寸较小的体系中量子尺寸效应对电子结构的影响比较明显;与单层石墨烯片一样,sp2杂化作用和非键态电子在量子点中仍起到非常重要的作用;费米能级上有自旋向上的电子分布,体系的自旋多重度和总磁矩随着体系尺寸的增大而增大,分析认为总磁矩主要来自于锯齿形边界上碳原子的2p轨道上非键态电子的贡献.本工作对基于三角锯齿型石墨烯量子点的器件设计具有指导意义.