.................................. 48李杰湘潭大学硕士学位论文1第1 章引言 1.1 二维六角氮化硼纳米材料电子结构的磁性调制石墨烯在实验上的成功制备[1, 2],又由于其优越的电子结构及在纳米器件方面的潜在应用[3-5],引发了人们的研究热潮。大量理论研究[6-9]表明,石墨烯吸附过渡金属原子或金属团簇后,将会出现奇特的自旋极化现象,并且对石墨烯的电子结构起到有效的调制作用。因此被期望作为很好的自旋过滤材料,在自旋电子器件方面有很大的应用前景。图1.1 实验上成功制备的graphene样品[10]。过渡金属团簇由于其在催化剂,纳米自旋器件等领域中的广泛应用,同样也引发了人们极大的研究兴趣。特别是铁磁性原子团簇,如Fe,Co,Ni原子团簇具有较大磁矩。这些团簇的磁矩会受其所处环境的影响。众所周知,在制作纳米器件时,这些纳米材料的磁性有很重要的作用。过渡金属原子的吸附能导致纳米材料出现磁性。最近有人对过渡金属原子二聚物吸附石墨烯进行了研究,发现所有的吸附结构都是二聚物化学键垂直吸附于石墨烯上,并且出现了较大的磁矩[6]。 Chao Cao等人发现了FeFe吸附于石墨烯后出现半金属的性质[11],因此可以用来作为很好的自旋纳米器件材料。Thapa等人研究发现palladium二聚物吸附石墨烯后出现了64%-68%的自旋极化率[12]。Duffy和Blackman 对单个过渡金属原子及其二聚物吸附graphite[13]进行了研究。Wu等人研究了CuCu吸附石墨烯,并发现最稳定的吸附结构为Cu二聚物化学键垂直吸附在石墨烯片子Bri位置上[14]。另外,有计算结果发现金原子二聚物能垂直吸附于石墨烯Bri 位置上[15]。Yagi等人对3d过渡金属原子吸附单壁扶手椅型碳纳米管进行研究,并发现FeFe 和CoCo原子之间耦合作用都为铁磁性[16]。
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