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
eyesight完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
Lan完成签到,获得积分10
3秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
3秒前
cms20应助大A采纳,获得10
3秒前
李健应助云天河采纳,获得10
4秒前
慕青应助zyt618采纳,获得20
5秒前
DW应助vulgar采纳,获得10
5秒前
6秒前
misaaaa发布了新的文献求助10
6秒前
zk200107发布了新的文献求助100
8秒前
8秒前
9秒前
NexusExplorer应助lll采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
搜集达人应助李健采纳,获得10
11秒前
房产中介发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
wanwu完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
小翟发布了新的文献求助10
13秒前
搜集达人应助BPATIENT采纳,获得10
15秒前
秀丽的青发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
zsr发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
happy完成签到,获得积分10
16秒前
口袋小镇发布了新的文献求助10
17秒前
Eclipse12138完成签到,获得积分10
17秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
17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
Industrial Hydraulics Manual (7th edition) 800
Physiologic races of the downy mildew fungus on soybeans in North Carolina 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7776078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9317581
关于积分的说明 20358543
捐赠科研通 7362616
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3318153
关于科研通互助平台的介绍 2466309
邀请新用户注册赠送积分活动 2333543