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多孔石墨烯作为硅芯片的圣杯替代品

2019-07-04 14:39:10 • 来源：

石墨烯以其常规形式不能为纳米电子学中的硅芯片提供替代品。众所周知，它的能带结构没有能隙，也没有磁效应。然而，石墨烯反点晶格是一种新型的石墨烯器件，其包含周期性的孔阵列 - 在其他规则的单个碳原子层中缺少几个原子。这导致能带隙在材料的基线能级附近开放，有效地将石墨烯转变为半导体。

多孔石墨烯作为硅芯片的圣杯替代品

在EPJ B发表的一项新研究中，伊朗物理学家研究了反点大小对石墨烯中三角形反点的电子结构和磁性的影响。来自伊朗德黑兰Payame Noor大学的Zahra Talebi Esfahani及其同事已经证实在这种反点石墨烯晶格中存在带隙开口，这取决于电子的自旋自由度，并且可以用于自旋晶体管等应用。作者使用形状像正确和等边三角形的孔进行模拟，以探索石墨烯孔的扶手椅形和锯齿形边缘对材料特性的影响。

在这项研究中，作者发现，能带隙和总磁化强度取决于抗污染的大小，形状和间距。这些实际上可能随着孔周围的锯齿形边缘的数量而增加。感应磁矩主要位于边缘原子上，在等边三角形的每一边的中心处具有最大值。相比之下，扶手椅边缘没有显示局部磁矩。

由于产生的能带隙，这种周期性的三角形解点阵阵列可用作磁性半导体。由于能带隙取决于材料中的电子自旋，因此磁性解点晶格是自旋电子应用的理想选择。

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