气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究

• 作者: 张建宁 张建民 马欢 马玲
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 化学
• 关键词: Cd掺杂的石墨烯 电子结构 磁性 调控机理
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1030-1039
• 页数: 10页
• 分类号: O647.3
• 字数: 4738字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2019.06.012

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张建民	陕西师范大学物理学与信息技术学院	91	480	12.0	19.0
2	马玲	宁夏大学物理与电子电气工程学院	33	214	7.0	14.0
3	马欢	宁夏大学物理与电子电气工程学院	5	7	2.0	2.0
4	张建宁	宁夏大学物理与电子电气工程学院	3	3	1.0	1.0