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2014年,实验中制备出一种新型的二维材料——磷烯,因为其具有极高的开关比、载流子迁移率和天然的直接带隙,在场效应晶体管、光电子器件等方面展现出广阔的应用前景,磷烯很快成为目前纳米物理领域研究的一种热点材料。考虑到磷烯在电子器件领域实际应用中的需求,边缘效应和掺杂效应对器件电子性质的影响极为重要。本文我们采用第一性原理方法研究了常见边缘官能团修饰的锯齿型磷烯纳米带的重构和电子性质以及锯齿型磷烯纳米带在过渡金属元素掺杂下的磁性调制。(1)我们采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了在边缘官能团H、F、O、S和OH修饰的磷烯纳米带中相邻官能团的协同作用对其边缘形貌和电子性质的影响。我们发现,这种协同作用对于边缘H(F)修饰时并不明显,但O(S)修饰时却在磷烯纳米带边缘形成重构。这种重构来源于边缘相邻O(S)原子间的排斥以及边缘原子与官能团间的p态耦合导致的磷骨架畸变。O(S)修饰的磷烯纳米带是半导体,相比H修饰,其带隙更大,同时在导带底附近引进一个新的输运通道,而且O修饰能够降低电子有效质量。OH修饰的锯齿型磷烯纳米带由于同边缘OH官能团O-H键指向不同,边缘也形成重构。相比H修饰,OH修饰的带隙和电子有效质量都非常相近,但是空穴有效质量更大。(2)我们采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过Fe、Co、Ni对锯齿型磷烯纳米带进行3d过渡金属的掺杂,来探讨尺寸效应和边缘效应对局域磁矩及磁矩调制的影响。研究发现,对于这三种过渡金属掺杂的稳定位点都在条带内部,且掺杂位点与边缘的距离大于3条锯齿型链时,掺杂位置不再受到边缘的影响。Co掺杂不能引入非零磁矩,而Fe和Ni引起1μB的局域磁矩。外加应变时,Co、Fe、Ni掺杂纳米带的局域磁矩保持不变。Fe、Ni掺杂磷烯纳米带的局域磁矩源自过渡金属3d轨道杂化。