Ferromagnetism in nitrogen-doped graphene

石墨烯 铁磁性 凝聚态物理 材料科学 氮气 兴奋剂 物理 纳米技术 光电子学 量子力学
作者
Rohit Babar,Mukul Kabir
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:99 (11) 被引量:62
标识
DOI:10.1103/physrevb.99.115442
摘要

Inducing a robust long-range magnetic order in diamagnetic graphene remains a challenge. While nitrogen-doped graphene is reported to be a promising candidate, the corresponding exchange mechanism remains unclear and is essential to tune further and manipulate magnetism. Within the first-principles calculations, we systematically investigate the local moment formation and the concurrent interaction between various nitrogen-containing defect complexes. The importance of adatom diffusion on the differential defect abundance is discussed. The itinerant magnetism in the graphitic N defects is found to be fundamentally different from the more localized moments in the vacancy-containing N complexes. The magnetic interaction between the complexes is found to depend on the concentration, complex type, sublattice, separation, and orientation. We propose that the direct exchange mechanism between the delocalized magnetic moment originating from the itinerant $\ensuremath{\pi}$ electron at the prevalent graphitic complexes to be responsible for the observed ferromagnetism. We show that B codoping further improves ferromagnetism. Present results will assist in the microscopic understanding of the current experimental results and motivate new experiments to produce robust magnetism following the proposed synthesis strategy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
qiong发布了新的文献求助10
1秒前
大个应助Pendulium采纳,获得10
2秒前
疯狂的巨蟹完成签到,获得积分10
2秒前
juston应助Ning采纳,获得10
2秒前
3秒前
科研通AI6.4应助zlren采纳,获得10
3秒前
糊涂的孤丝完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
123完成签到 ,获得积分10
4秒前
柚子发布了新的文献求助10
4秒前
LuciusHe发布了新的文献求助10
4秒前
缥缈的绿兰完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
等待听安完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
wen发布了新的文献求助10
7秒前
Drwenlu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
王建平完成签到 ,获得积分10
8秒前
李健应助AAAAA采纳,获得20
8秒前
yancy完成签到,获得积分10
8秒前
麻辣爆肚儿完成签到,获得积分10
9秒前
炙热的平灵完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
端庄冬日完成签到,获得积分10
9秒前
轻竹发布了新的文献求助10
11秒前
没所谓完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
12秒前
华仔应助自然的钻石采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助neeko采纳,获得10
14秒前
李付清发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
yuyuyuyu完成签到,获得积分20
16秒前
科研通AI6.2应助四福祥采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7707589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9265144
关于积分的说明 20052844
捐赠科研通 7284077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3296071
关于科研通互助平台的介绍 2450956
邀请新用户注册赠送积分活动 2303062