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气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究
1
作者
张建宁
马欢
+1 位作者
马玲
张建民
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019年第6期1030-1039,共10页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,深入研究单个气体分子CO、NO、NO2、SO2、O2和H2S吸附对Cd掺杂石墨烯(CdG)电子结构和磁性的影响及调控机理。结果表明:六种气体分子以较大的吸附能与CdG基底中的Cd原子键合并形成Cd-X键(X代表C,O,...
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,深入研究单个气体分子CO、NO、NO2、SO2、O2和H2S吸附对Cd掺杂石墨烯(CdG)电子结构和磁性的影响及调控机理。结果表明:六种气体分子以较大的吸附能与CdG基底中的Cd原子键合并形成Cd-X键(X代表C,O,N,S),属于化学吸附;由气体吸附注入的空穴使得复合体系的电子分布发生重构,致使复合体系电子结构和磁性明显改变。CO吸附后,体系仍保持CdG基底原有的半导体性,但带隙宽度有所变化;NO、NO2、SO2和O2吸附的CdG基底转变为金属性,H2S@CdG为半金属性。CO的吸附使得原本自旋极化的CdG基底磁性消失;NO2、H2S、NO和O2吸附基底时,产生局域自旋极化。对于NO2@CdG和H2S@CdG,自旋极化主要分布于基底之上且极化方向相同,NO2和H2S发生弱极化且自旋方向相反;而NO@CdG和O2@CdG的自旋分布特征与之相反;SO2@CdG呈现完全自旋极化特征,即SO2和基底皆有显著的自旋分布但自旋方向不同。据此,由各气体分子引起体系电子结构和磁性的不同变化特征,可有效检测和甄别气体分子。
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关键词
cd掺杂的石墨烯
电子结构
磁性
调控机理
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职称材料
题名
气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究
1
作者
张建宁
马欢
马玲
张建民
机构
宁夏大学物理与电子电气工程学院
陕西师范大学物理学与信息技术学院
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019年第6期1030-1039,共10页
基金
国家自然科学基金(11664033)
文摘
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,深入研究单个气体分子CO、NO、NO2、SO2、O2和H2S吸附对Cd掺杂石墨烯(CdG)电子结构和磁性的影响及调控机理。结果表明:六种气体分子以较大的吸附能与CdG基底中的Cd原子键合并形成Cd-X键(X代表C,O,N,S),属于化学吸附;由气体吸附注入的空穴使得复合体系的电子分布发生重构,致使复合体系电子结构和磁性明显改变。CO吸附后,体系仍保持CdG基底原有的半导体性,但带隙宽度有所变化;NO、NO2、SO2和O2吸附的CdG基底转变为金属性,H2S@CdG为半金属性。CO的吸附使得原本自旋极化的CdG基底磁性消失;NO2、H2S、NO和O2吸附基底时,产生局域自旋极化。对于NO2@CdG和H2S@CdG,自旋极化主要分布于基底之上且极化方向相同,NO2和H2S发生弱极化且自旋方向相反;而NO@CdG和O2@CdG的自旋分布特征与之相反;SO2@CdG呈现完全自旋极化特征,即SO2和基底皆有显著的自旋分布但自旋方向不同。据此,由各气体分子引起体系电子结构和磁性的不同变化特征,可有效检测和甄别气体分子。
关键词
cd掺杂的石墨烯
电子结构
磁性
调控机理
Keywords
cd
doped graphene
electronic structure
magnetic property
modulation mechanism
分类号
O647.3 [理学—物理化学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究
张建宁
马欢
马玲
张建民
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019
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