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氣體分子在金屬原子摻雜石墨烯表面的吸附特性研究
陳衛(wèi)光; 趙永哲; 柴花斗; 唐亞楠 鄭州師范學院物理與電子工程學院; 量子材料研究中心; 河南鄭州450044
關鍵詞：第一性原理方法 金屬原子 有毒氣體分子 吸附特性 磁性
摘要：采用第一性原理方法研究雙空位缺陷結構的石墨烯襯底負載不同金屬原子(Fe、Co和Pt)體系的穩(wěn)定結構和表面反應活性。研究結果可知:單個金屬原子摻雜的雙空位缺陷石墨烯(555-777-graphene)結構具有極高的穩(wěn)定性(>10.0 eV),顯不同正電性的金屬原子將用來調控氣體分子的穩(wěn)定性。單個NO和SO2分子吸附在Pt原子摻雜襯底的吸附能最小,在Fe原子摻雜體系上的吸附能更高。不同金屬原子摻雜的石墨烯襯底對NO分子均表現(xiàn)出較高的靈敏性。此外,吸附的氣體分子能夠有效地增強Co原子摻雜體系的磁矩大小,而氣體吸附不影響Pt原子摻雜體系的磁性。該研究工作為設計新型二維碳基功能器件提供參考。
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