多空位缺陷和硼氮雜質對鋸齒型石墨烯納米帶電子結構-中南大學學報

第?43?卷第?11?期 中南大學學報(自然科學版)? Vol.43? No.11

2012?年?11?月? Journal?of?Central?South?University?(Science?and?Technology)? Nov.?2012

多空位缺陷和硼氮雜質對鋸齒型石墨烯納米帶

電子結構的影響

1? 2? 1,3? 1? 1

肖建田? ，胡大勝? ，陳靈娜? ，吳取勁? ，李麗華

(1.? 南華大學 計算機科學與技術學院，湖南 衡陽，421001；

2.? 長沙師范學校，湖南 長沙，410100；

3.? 中南大學 信息科學與工程學院，湖南 長沙，410083)

摘要：利用基于密度泛函理論的第一性原理方法，研究多空位缺陷和摻雜對對稱性鋸齒型石墨烯納米帶(ZGNRs)

的電子結構的影響。研究結果表明，具有相同位置的多空位缺陷或氮摻雜的對稱性? ZGNR? 顯示了半金屬特性，

而硼摻雜的對稱性 ZGNR顯示了半導體性質。 石墨烯納米帶的鋸齒形邊緣上和空位缺陷處都存在自旋極化的電子

態，并且邊緣上電子自旋呈反鐵磁性排列。具有多空位缺陷的ZGNR磁矩依賴于帶寬、空位缺陷的構型以及空位

缺陷與邊緣的距離，從而磁矩隨著帶寬的增加呈現震蕩效應。這種特殊的缺陷和摻雜效應可用來設計新穎的自旋

電子器件。

關鍵詞：鋸齒型石墨烯納米帶；缺陷；摻雜；電子結構

中圖分類號：O469? 文獻標志碼：A? 文章編號：1672?7207(2012)11?4361?06

Effect?of?defect?andboron/nitrogendoping?on electronic?properties

of?zigzag?graphene?nanoribbons

1? 2? 1,3? 1? 1

XIAO?Jian-tian?,?HA?Da-sheng?,?CHEN?Ling-na? ,?WU Qu-jin?,?LI?Li-hua

(1.School?of?Computer?Science?and?Technology,?University?of?South?China,?Hengyang?421001,China?

2. Changsha?Normal?College,?Changsha?410100,?China?

3. School?of?Information?Science?and?Engineering,?Central?South?University,?Changsha?410083,?China)

Abstract:? Using? first-principles? based? on? density? functional? theory,? the? effect? of? multivacancies? defect? and

boron/nitrogen?doping?on?the?eletronic?properties?of?zigzag?graphene?nanoribbons?(ZGNRs)?was?studied.?The?results

總結

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