1 / 25

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ ГРАФЕНОВЫХ СТРУКТУР

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ ГРАФЕНОВЫХ СТРУКТУР. Докладчик: Аспирантка 1 года обучения Института физики Валишина Алина Научный руководитель: Профессор, д. ф.-м. н. Таюрский Д.А. Итоговая научная конференция Казанского Федерального университета. Казань 2016.

denisesingleton
Download Presentation

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ ГРАФЕНОВЫХ СТРУКТУР

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВГРАФЕНОВЫХ СТРУКТУР Докладчик: Аспирантка 1 года обученияИнститута физики Валишина Алина Научный руководитель: Профессор, д. ф.-м. н. Таюрский Д.А. Итоговая научная конференция Казанского Федерального университета Казань 2016

  2. Зонная структура графена Castro Neto A. H. , The electronic properties of graphene| A. H. Castro Neto,F. Guinea, K. S. Novoselov, A. K. Geim// Rev. of Mod. Phys. – 2009. - V. 81

  3. Гранулярная сверхпроводимость • K. Antonowicz, Possible superconductivity at room temperature, Nature247, 385 (1974),Tc > 300 K • R. Ricardo da Silva, J. H. S. Torres, and Y. Kopelevich, Indication of Superconductivity at 35 Kin Graphite-Sulfur Composites, Phys. Rev. Lett. 87, 147001 (2001) • T. Scheike , W. Böhlmann , P. Esquinazi , Can Doping Graphite Trigger Room TemperatureSuperconductivity? Evidence for Granular High-Temperature Superconductivity in Water-Treated Graphite Powder, Adv. Mater. (2012), Tc > 300 K

  4. Плоские зоны (flat band) – энергетические уровни с расходящейся плотностью состояния (DOS) на уровне Ферми Константа электрон-фононного взаимодействия DOS N- число слоев VПЗ - объем плоской зоны Heikkil¨a T. T. , Flat bands in topological media /T. T. Heikkil¨a, N. B. Kopnin, G. E. Volovik // Pis’ma v Zh. `Eksper. Teoret. Fiz. – 2011. – V. 94, no. 3, P. 252–258

  5. Источники плоских зон • Одномерные дефекты (межзеренные границы) • Интерфейсы между повернутыми друг относительно друга на малые углы слоями графена (муары) • Feng L., Flat bands near Fermi level of topological line defects on graphite / L. Feng, L. Xianqing, L. Meng et al. // Appl. Phys. Lett.. – 2012. – V.101, P. 113113 • Lopes dos Santos J. M. B., Continuum model of the twisted graphene bilayer / J. M. B. Lopes dos Santos, N. M. R. Peres, A. H. Castro Neto // Physical Review B. – 2012. – V.86, no.15. – P. 155449

  6. Ферромагнитный графит HOPG samples:5x4.8x2.5 mm3 (V1) 2.4x2.3x2.45 mm3 (V2) V1/V2=4.4 m(H) is proportional to the sample volume demonstrating that the FM-like behavior is a bulk property of the sample. T=100 K Y. Kopelevich, Ferromagnetic- and Superconducting-Like Behavior of Graphite / Kopelevich Y. Esquinazi P., Torres J. H. S., Moehlecke S. // Journal of Low Temperature Physics, V. 119, 2000

  7. Magnetization M(H) = m(H)/V M(H)measured in the field intervals

  8. Comparisons of Water & Hexane Magnetization properties -> PPMS of Quantum Design The hysteresis loop reflects the arrangement of the magnetization in ferromagnetic domains. Generally, point defects such as vacancies, zigzag edges, doping with hexane / water molecules can induce localized magnetic moments in graphite flakes, which is the preliminary of the existence of magnetic ordering.

  9. Методы исследования • Исследовались электронные свойства графена методом Ab initio моделированияв рамках теории функционала плотности (DFT) • Функционал: GGA-PBE* • Псевдопотенциал : PAW, Cs • KresseG., Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set / G. Kresse, J. Furthmuller // Physical Review B. — 1996.— V. 54, no. 16.— P. 11169. • Materials Design 2014 Medea Version 2.16 (Angel Fire, NM: Materials Design) • Perdew J. P., Generalized gradient approximation made simple / John P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Physical Review Letters – 1996. – V.77, no.18. – P. 3865-3868

  10. Графеновые наноленты Граница в виде зигзага Размеры ячейки: a    12.300000 b     5.000000 c    18.362300 Полный магнитный момент m = 12.7 μB Граница в виде кресла Размеры ячейки: a     4.000000        b     8.520000        c    24.000000 Полный магнитный момент m = 0.0μB

  11. Гидроксоний H3O+

  12. Результаты • Насыщение оборванных связей H, H+, OH, OH-, H2O, H3O+ на границах графеновых нанолент, имеющих вид «зигзак», приводит к уменьшению полного магнитного момента • Насыщение оборванных связей H, H+, OH, OH-, H2O, H3O+на границах графеновых нанолент, имеющих вид «кресло», приводит к увеличению полного магнитного момента

  13. Спасибо за внимание!

  14. M-H curve in pure Bulk (a), and when after ultrasonicated in diluted hexane • RT (a) (b)

More Related