半氢化石墨烯与单层氮化硼复合体系的电子结构和磁性的调控

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高潭华, 郑福昌, 王晓春. 2018: 半氢化石墨烯与单层氮化硼复合体系的电子结构和磁性的调控, 物理学报, 67(16): 304-312. doi: 10.7498/aps.67.20180538
引用本文: 高潭华, 郑福昌, 王晓春. 2018: 半氢化石墨烯与单层氮化硼复合体系的电子结构和磁性的调控, 物理学报, 67(16): 304-312. doi: 10.7498/aps.67.20180538
Gao Tan-Hua, Zheng Fu-Chang, Wang Xiao-Chun. 2018: Tuning the electronic and magnetic property of semihydrogenated graphene and monolayer boron nitride heterostructure, Acta Physica Sinica, 67(16): 304-312. doi: 10.7498/aps.67.20180538
Citation: Gao Tan-Hua, Zheng Fu-Chang, Wang Xiao-Chun. 2018: Tuning the electronic and magnetic property of semihydrogenated graphene and monolayer boron nitride heterostructure, Acta Physica Sinica, 67(16): 304-312. doi: 10.7498/aps.67.20180538

半氢化石墨烯与单层氮化硼复合体系的电子结构和磁性的调控

Tuning the electronic and magnetic property of semihydrogenated graphene and monolayer boron nitride heterostructure

  • 摘要: 采用密度泛函理论第一性原理的PBE-D2方法,对半氢化石墨烯与单层氮化硼(H-Gra@BN)复合体系的结构稳定性、电子性质和磁性进行了系统的研究.计算了六种可能的堆叠方式,结果表明:H-Gra@BN体系的AB-B构型是最稳定的,为铁磁性半导体,上、下自旋的带隙分别为3.097和1.798 eV;每个物理学原胞具有约1μB的磁矩,该磁矩主要来源于由未氢化的C2原子的贡献;在z轴方向压应力的作用下,最稳的H-Gra@BN体系的电子性质由磁性半导体转变为半金属,再转变为非磁性金属;预测了一种能方便地通过应力调控电子性质和磁性质的新型材料,有望应用在纳米器件以及智能建筑材料等领域.
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-08-30

半氢化石墨烯与单层氮化硼复合体系的电子结构和磁性的调控

  • 武夷学院机电工程学院,武夷山,354300
  • 吉林大学原子与分子物理研究所,长春,130012

摘要: 采用密度泛函理论第一性原理的PBE-D2方法,对半氢化石墨烯与单层氮化硼(H-Gra@BN)复合体系的结构稳定性、电子性质和磁性进行了系统的研究.计算了六种可能的堆叠方式,结果表明:H-Gra@BN体系的AB-B构型是最稳定的,为铁磁性半导体,上、下自旋的带隙分别为3.097和1.798 eV;每个物理学原胞具有约1μB的磁矩,该磁矩主要来源于由未氢化的C2原子的贡献;在z轴方向压应力的作用下,最稳的H-Gra@BN体系的电子性质由磁性半导体转变为半金属,再转变为非磁性金属;预测了一种能方便地通过应力调控电子性质和磁性质的新型材料,有望应用在纳米器件以及智能建筑材料等领域.

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