بررسی نظری ناخالصی‌های نیکل و طلا بر خواص الکترونیکی گرافین با استفاده از نظریه تابعی چگالی

Abstract

در این مقاله، خواص الکترونی گرافین در حضور وغیاب ناخالصی‌های نیکل و طلا با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی بررسی می‌شود. در تمامی موارد با استفاده از نتایج به دست آمده ساختار الکترونی، چگالی حالت‌ها، پایداری، گاف انرژی و گشتاور مغناطیسی مطالعه شده است. محاسبات ما با استفاده از نرم افزار SIESTA انجام شده و از تقریب‌های GGA و LDA برای پتانسیل تبادلی- همبستگی استفاده شده است. با افزایش اندازه‌ی مدل، پایداری و گشتاور مغناطیسی آن افزایش ولی گاف انرژی آن کاهش می‌یابد. گرافین بدون ناخالصی فاقد گشتاور مغناطیسی است ولی در گرافین نامنظم این مقدار به محل قرارگیری ناخالصی‌های طلا و نیکل بستگی دارد. همچنین ناخالصی‌های نیکل و طلا، سطح را از حالت تخت خارج می‌کند. هیبریداسیون در گرافین با ناخالصی‌های طلا و نیکل بین اوربیتال s اتم هیدروژن با اوربیتال‌ p اتم کربن وجود دارد. همچنین بین اوربیتال d اتم ‌های طلا و نیکل با اوربیتال p اتم کربن نیز هیبریداسیون وجود دارد.