Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2021, выпуск 5 » Статья стр. 680
<<<
Ab initio моделирование влияния расположения и свойств упорядоченных вакансий на магнитное состояние монослоя графена
DOI: 10.21883/FTT.2021.05.50822.268
Асадов M.M.1, Мустафаева С.Н.2, Гусейнова С.C.2, Лукичев В.Ф.3, Тагиев Д.Б.1
1Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
3Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
Email: mirasadov@gmail.com
Поступила в редакцию: 23 декабря 2020 г.
В окончательной редакции: 3 января 2021 г.
Принята к печати: 15 января 2021 г.
Выставление онлайн: 10 февраля 2021 г.
PDF версия
Ab initio-методом псевдопотенциала в рамках DFT моделированы свойства гексагонального графена с учетом влияния вакансий, связанных с ближнеупорядоченной структурой. Рассчитаны магнитные свойства суперъячеек графена с 18, 54 и 96 атомами углерода с моно- и дивакансиями. Внесения вакансий углерода на монослой графена вызывает появление локального магнитного момента. Численные оценки величины магнитного момента выполнены для суперъячеек графена с 18, 54 и 96 атомами углерода с вакансиями. Получены значения магнитных моментов и определена область локализации спиновой плотности в суперъячейке с 96 атомами углерода, включающей как ближнерасположенные, так и дальнерасположенные вакансии. Изучено влияние расстояния между вакансиями на величину магнитного момента в суперъячейке графена. Исследованы зависимости магнитного момента и расстояния между вакансиями в суперъячейке графена с 96 атомами от концентрации вакансий. С помощью расчетов энергии образования вакансий углерода в суперъячейке графена изучены ее зависимости от деформации ячейки графена. Ключевые слова: ab initio-расчет, теория функционала плотности, суперъячейки графена, вакансии, магнитный момент, спиновая плотность, расположение вакансий, энергия образования и концентрация вакансий, деформация ячейки графена.
  1. K.S. Burch, D. Mandrus, J.G. Park. Nature 563, 7729, 47 (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0631-z
  2. Li Hui, R. Shuangchen, Z. Yu Jia. Adv. Mater. 31, 27, 1900065 (2019). https://doi.org/10.1002/adma.201900065
  3. A. Avsar, H. Ochoa, F. Guinea, B. Ozyilmaz, B.J. van Wees, I.J. Vera-Marun. Appl. Phys. Rev. Mod. Phys. 92, 21003 (2020). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.92.021003
  4. T. Tang, N.J. Tang, Y.P. Zheng, X.G. Wan, Y. Liu, F.C. Liu, Q.H. Xu, Y.W. Du. Sci. Rep. 5, 8448 (2015). https://doi.org/10.1038/srep08448
  5. L. Xie, X. Wang, J. Lu, Z. Ni, Z. Luo, H. Mao, R. Wang, Y. Wang, H. Huang, D. Qi, Rong Liu, T. Yu, Z. Shen, T. Wu, H. Peng, B. Ozyilmaz, K. Loh, T.S. Andrew, C.W. Ariando. Appl. Phys. Lett. 98, 19, 193113 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3589970
  6. T. Tang, F.C. Liu, Y. Liu, X.Y. Li, Q.H. Xu, Q. Feng, N.J. Tang, Y.W. Du. Appl. Phys. Lett. 104, 12, 123104 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4869827
  7. J. Chen, W.L. Zhang, Y.Y. Sun, Y.P. Zheng, N.J. Tang, Y.W. Du. Sci. Rep. 6, 26862 (2016). https://doi.org/10.1038/srep26862
  8. R.R. Nair, M. Sepioni, I.L. Tsai, O. Lehtinen, J. Keinonen, A.V. Krasheninnikov, T. Thomson, A.K. Geim, I.V. Grigorieva. Nature Phys. 8, 199 (2012). https://doi.org/10.1038/NPHYS2183
  9. A. Ney, P. Papakonstantinou, A. Kumar, N.-G. Shang, N. Peng. Appl. Phys. Lett. 99, 102504 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3628245
  10. O.V. Yazyev, L. Helm. J. Phys. Conf. Ser. 61, 1 (2007). https://doi.org/10.1088/1742-6596/61/1/255
  11. E. Kan, Z. Li, J. Yang. Nano 3, 6, 433 (2008). https://doi.org/10.1142/s1793292008001350
  12. B. Uchoa, V.N. Kotov, N.M.R. Peres, A.H. Castro. Phys. Rev. Lett. 101, 026805 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.026805
  13. J.-H. Chen, W.G. Cullen, E.D. Williams, M.S. Fuhrer. Nature Phys. 7, 535 (2011). https://doi.org/10.1038/NPHYS1962
  14. X. Hong, S.H. Cheng, C. Herding, J. Zhu. Phys. Rev. B 83, 8, 085410 (2011). https://doi.org/10.1103/physrevb.83.085410
  15. Y.-B. Zhou, B.-H. Han, Z.-M. Liao, H.-C. Wu, D.-P. Yu. Appl. Phys. Lett. 98, 222502 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3595681
  16. J. Moser, H. Tao, S. Roche, F. Alzina, C.M. Sotomayor Torres, A. Bachtold. Phys. Rev. B 81, 20, 205445 (2010). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.205445
  17. B.R. Matis, F.A. Bulat, A.L. Friedman, B.H. Houston, J.W. Baldwin. Phys. Rev. B 85, 195437 (2012). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.195437
  18. X. Hong, K. Zou, B. Wang, S.-H. Cheng, J. Zhu. Phys. Rev. Lett. 108, 226602 (2012). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.226602
  19. K.M. McCreary, A.G. Swartz, W. Han, J. Fabian, E.K. Kawakami. Phys. Rev. Lett. 109, 18, 186604 (2012). https://doi.org/10.1103/physrevlett.109.186604
  20. М.М. Асадов, С.С. Гусейнова, В.Ф. Лукичев. Микроэлектроника 49, 5, 334 (2020). https://doi.org/10.31857/S0544126920050038. [M.M. Asadov, S.S. Guseinova, V.F. Lukichev. Rus. Microelectron. 49, 5, 314 (2020). https://doi.org/10.1134/S106373972005003021]
  21. M.M. Асадов, С.Н. Мустафаева, С.C. Гусейнова, В.Ф. Лукичев. ФТТ 62, 11, 1929 (2020). [M.M. Asadov, S.N. Mustafaeva, S.S. Guseinova, V.F. Lukichev. Phys. Solid State 62, 11, 2224 (2020)]. https://doi.org/10.1134/S1063783420110037]
  22. J.-J. Chen, H-C. Wu, D.-P. Yu, Z.-M. Liao. Nanoscale 6, 15, 8814 (2014). https://doi.org/10.1039/c3nr06892g
  23. V. Skrypnyk. Low Temper. Phys. 44, 11, 1417 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5060964
  24. А.А. Кузубов, М.В. Сержантова, А.С. Федоров, Ф.Н. Томилин, Т.А. Кожевникова, Письма в ЖЭТФ 93, 6, 368 (2011). [A.A. Kuzubov, M.V. Serzhantova, A.S. Fedorov, F.N. Tomilin, T.A. Kozhevnikova. JETP Lett. 93, 6, 335 (2011). https://doi.org/10.1134/s0021364011060051]
  25. А.А. Кузубов, Ю.Е. Ананьева, А.С. Федоров, Ф. Томилин, П. Краснов. Журн. физ. химии 86, 7, 1204 (2012). [A.A. Kuzubova, Yu.E. Anan'eva, A.S. Fedorova, F.N. Tomilina, P.O. Krasnov. Rus. J. Phys. Chem. A 86, 7, 1088 (2012). https://doi.org/10.1134/S0036024412070126]
  26. А.С. Федоров, Д.А. Федоров, З.И. Попов, Ю.Е. Ананьева, Н.С. Елисеева, А.А. Кузубов. ЖЭТФ 139, 5, 938 (2011). [A.S. Fedorov, D.A. Fedorov, Z.I. Popov, Yu.E. Anan'eva, N.S. Eliseeva, A.A. Kuzubov. J. Exp. Theor. Phys. 139, 5, 820 (2011). https://doi.org/10.1134/S1063776111040042]
  27. Ю.А. Баимова, С.В. Дмитриев, А.В. Савин, Ю.С. Кившарь. ФТТ 54, 4, 813 (2012). [Yu.A. Baimova, S.V. Dmitriev, A.V. Savin, Yu.S. Kivshar'. Phyis. Solid State 54, 4, 866 (2012). https://doi.org/10.1134/s1063783412040026]
  28. V.T. Barone, B.R. Tuttlea. AIP Adv. 10, 105115 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0018703
  29. Н.С. Елисеева, А.А. Кузубов, С.Г. Овчинников, М.В. Сержантова, Ф.Н. Томилин, А.С. Федоров. Письма в ЖЭТФ 95, 11, 633 (2012). [N.S. Eliseeva, A.A. Kuzubov, S.G. Ovchinnikov, M.V. Serzhantova, F.N. Tomilin, A.S. Fedorov. JETP Lett. 95, 11, 555 (2012). https://doi.org/10.1134/s0021364012110045]
  30. K.V. Zakharchenko, A. Fasolino, J.H. Los, M.I. Katsnelson. J. Phys.: Condens. Matter. 23, 20, 202202 (2011). https://doi.org/10.1088/0953-8984/23/20/202202
  31. J.J. Palacios, J. Fernandez-Rossier, L. Brey. Phys. Rev. B 77, 19, 195428 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.195428
  32. X.Q. Dai, J.H. Zhao, M.H. Xie, Y.N. Tang, Y.H. Li, B. Zhao. Phys. J. B 80, 3, 343 (2011). https://doi.org/10.1140/epjb/e2011-10955-x
  33. D. Midtvedt, A. Croy. Condens. Matter. 28, 4, 045302 (2016). https://doi.org/10.1088/0953-8984/28/4/045302
  34. N. Akman, C. Ozdogan. J. Magn. Magn. Mater. 502, 166530 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.166530
  35. Y.V. Skrypnyk, V.M. Loktev. Low Temp. Phys. 42, 8, 679 (2016). https://doi.org/10.1063/1.4961016
  36. F. Gao, S. Gao. Sci. Rep. 7, 1, 1792 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-01881-3
  37. A.A. El-Barbary, R.H. Telling, C.P. Ewels, M.I. Heggie. Phys. Rev. B 68, 14, 144107 (2003). https://doi.org/10.1103/physrevb.68.144107
  38. Yuchen Ma, P.O. Lehtinen, A.S. Foster, R.M. Nieminen. New J. Phys. 6, 68, 1 (2004). https://doi.org/10.1088/1367-2630/6/1/068
  39. B.R.K. Nanda, M. Sherafati, Z.S. Popovic, S. Satpathy. New J. Phys. 14, 083004 (2012). https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/8/083004
  40. A.V. Pokropivny, Y. Ni, Y. Chalopin, Y.M. Solonin, S. Volz. Phys. Status Solidi B 251, 3, 555 (2014). https://doi.org/10.1002/pssb.201300301
  41. V. Carnevali, I. Siloi, R. Di Felice, M. Fornari. arXiv:2010.05803v1 [cond-mat.mtrl-sci] 12 Oct. 2020. https://doi.org/10.1039/D0CP04037A
  42. W. Kohn, L.J. Sham. Phys. Rev. B 140, 4, 1133 (1965). https://doi.org/10.1103/physrev.140.a1133
  43. J.P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996). https://doi.org/10.1103/physrevlett.77.3865
  44. W.A. Koch, M.C. Holthausen. Chemist's guide to density functional theory. 2nd ed. Wiley-VCH Verlag GmbH (2001). 293 p. ISBN: 978-3-527-30372-4
  45. M. Acik, Y.J. Chabal. Jpn. J. Appl. Phys. 50, 7, 070101 (2011). https://doi.org/10.1143/JJAP.50.070101]
  46. A. Ramasubramaniam, N.V. Medhekar, V.B. Shenoy. Nanotechnology 20, 27, 275705 (2009). https://doi.org/10.1088/0957-4484/20/27/275705
  47. X. He, T. He, Z. Wang, M. Zhao. Physica E 42, 9, 2451 (2010). https://doi.org/10.1016/j.physe.2010.06.010
  48. Т.Л. Макарова. ФТП 38, 6, 641 (2004)
  49. Carbon-Based Magnetism: An Overview of Metal Free Carbon-Based Compounds and Materials / Eds T. Makarova, F. Palacio. Elsevier, Amsterdam (2006). ISBN-13: 978-0-444-51947-4
  50. A.V. Krasheninnikov, P.O. Lehtinen, A.S. Foster, R.M. Nieminen. Chem. Phys. Lett. 418, 1-3, 132 (2006). https://doi.org/ 10.1016/j.cplett.2005.10.106
  51. F. Banhart, J. Kotakoski, A.V. Krasheninnikov. ACS Nano 5, 1, 26 (2010). https://doi.org/10.1021/nn102598m
  52. H. Amara, J.-M. Roussel, C. Bichara, J.-P. Gaspard, F. Ducastelle. Phys. Rev. B 79, 014109 (2009). https://doi.org/ 10.1103/physrevb.79.014109

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme