韦嘉佳，吴 韬，郑旭明

（1.浙江理工大学理学院，杭州310018；2.浙江大学理学院，杭州310027）

Co、Ni-锯齿型石墨烯纳米带体系的磁性与电子结构研究

韦嘉佳1，吴 韬2，郑旭明1

（1.浙江理工大学理学院，杭州310018；2.浙江大学理学院，杭州310027）

采用自旋极化的密度泛函理论计算方法研究Co、Ni吸附的锯齿型石墨烯纳米带（n=6，8，10）的几何构型、电子结构与磁性。在真空环境里，吸附过渡金属面后，锯齿型石墨烯纳米带发生弯曲，金属面大多不平整，且在n =8，10的锯齿型石墨烯纳米带上Co、Ni原子倾向于团聚成立体团簇。所有的Co、Ni-锯齿型石墨烯纳米带体系都是金属性的。计算结果表明，石墨烯纳米带的类一维性和边界形状将影响多个金属原子吸附后的堆积构型，同时锯齿型石墨烯纳米带作为吸附底物使吸附的过渡金属产生与无基底支持的二维、三维金属体系和石墨基底上吸附的过渡金属不同的磁性。

锯齿型石墨烯纳米带；3d过渡金属；密度泛函理论；磁性；电子结构；VASP

0 引 言

按照不同的方向切割石墨烯将得到边界形状不一样的石墨烯纳米带，石墨烯纳米带分为扶手椅和锯齿型两种［1］。扶手椅型石墨烯纳米带（armchair graphene nanoribbons，AGNRs）是非磁性的半导体，锯齿型石墨烯纳米带（zigzag graphene nanoribbons，ZGNRs）有反铁磁性和铁磁性的两种状态。反铁磁性的锯齿型石墨烯纳米带是基态，为半导体，它的两个边界之间是反铁磁耦合的。铁磁性的锯齿型石墨烯纳米带是激发态，为金属，它的两个边界之间是铁磁耦合的。石墨烯纳米带的电子结构可通过吸附过渡金属（transition metal，TM）改变，因此过渡金属修饰的石墨烯纳米带吸引了很多的研究兴趣［2-3］。……