石墨烯纳米带的成键机制、电子结构和自旋特性研究

摘要

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了宽度N=8 的边缘氢饱和和无氢饱和纯条带的成键特征、电子结构和自旋极化性质.研究表明,无氢饱和扶手型石墨纳米条带的边缘碳原子是以三重键相互结合,它在边缘的成键强度比氢饱和扶手型石墨纳米条带强.在顺磁性、铁磁性和反铁磁性中,锯齿型石墨纳米条带反铁磁的状态最稳定,它们的边缘磁性最强.研究还发现不管是扶手型条带还是锯齿型条带,它们都是具有带隙的半导体,且无氢饱和条带的带隙要比氢饱和的条带带隙宽度大.