Ab initio моделирование влияния расположения и свойств упорядоченных вакансий на магнитное состояние монослоя графена

Abstract

Ab initio-методом псевдопотенциала в рамках DFT моделированы свойства гексагонального графена с учетом влияния вакансий, связанных с ближнеупорядоченной структурой. Рассчитаны магнитные свойства суперъячеек графена с 18, 54 и 96 атомами углерода с моно- и дивакансиями. Внесения вакансий углерода на монослой графена вызывает появление локального магнитного момента. Численные оценки величины магнитного момента выполнены для суперъячеек графена с 18, 54 и 96 атомами углерода с вакансиями. Получены значения магнитных моментов и определена область локализации спиновой плотности в суперъячейке с 96 атомами углерода, включающей как ближнерасположенные, так и дальнерасположенные вакансии. Изучено влияние расстояния между вакансиями на величину магнитного момента в суперъячейке графена. Исследованы зависимости магнитного момента и расстояния между вакансиями в суперъячейке графена с 96 атомами от концентрации вакансий. С помощью расчетов энергии образования вакансий углерода в суперъячейке графена изучены ее зависимости от деформации ячейки графена. Ключевые слова: ab initio-расчет, теория функционала плотности, суперъячейки графена, вакансии, магнитный момент, спиновая плотность, расположение вакансий, энергия образования и концентрация вакансий, деформация ячейки графена.