Nano Lett.：在蜂窩式納米帶鋸齒邊緣實現可調寬度的磁有序振蕩

【背景介紹】

當樣品尺寸由于量子干涉效應而縮小到納米級時，量子現象通常是顯而易見的。因此，在納米結構中研究量子對于產生和控制物質的物理性質非常重要。量子限制和干擾通常會在納米結構中得到意想不到的性能。其中，在石墨烯納米材料中發現新的磁性能的可能性一直是至關重要的，因為石墨烯是碳原子的單一蜂窩層，與石墨分離，并被證實具有非質子的狄拉克費米子電子傳輸性能。

【成果簡介】

近日，來自南京大學的周苑副教授、于順利副教授和布魯克海文國家實驗室的WeiGuo Yin（共同通訊）等人通過理論表明，隨著帶寬的進一步增加，兩個邊緣的磁相關性可以表現出反鐵磁性和鐵磁性之間的有趣的振蕩特性，通過獲得兩個邊緣之間的正相干性來降低自由能，并且振蕩效應在施加的磁場中容易調節。相關內容以題為“Width-Tuned Magnetic Order Oscillation on Zigzag Edges of Honeycomb Nanoribbons”發表在了Nano Letters上。

【圖文導讀】

圖1?磁性結構的示意圖、磁相圖及能量差

（a）根據x方向磁化分布（沿y方向積分）的AFCE和FMCE磁性構造的示意圖

（b）作為帶寬和摻雜濃度δ的函數的磁相圖。

（c）帶隙Δ，測量最低上頻帶和最高下頻帶之間的能量差

圖2?歸一化磁化

對于（a）FACE和（b）FMCE狀態，納米纖維的第i個之字形鏈的歸一化磁化，δ= 0.004

圖3?能量差分析

（a）自由能δF，總能量δE和熵部分TδS的差異

（b）分別來自動能，磁力和電荷部分的貢獻（分別為δE_K，δE_m和δE_n）

圖4?δ= 0.012的外部磁場的相位圖

FMCE狀態外部磁場作用下強烈增強，對于寬帶，需要將FACE狀態切換到FMCE狀態

【總結】

文章揭開了哈比德（Habbard）模型中鋸齒狀蜂窩狀納米帶的寬調諧磁有序振蕩現象。通過這種現象發現磁性能對于邊緣缺陷是非常有利的，可在室溫下操作，并且因此有望用于將來的自旋電子學應用。

文獻鏈接：Width-Tuned Magnetic Order Oscillation on Zigzag Edges of Honeycomb Nanoribbons（Nano Lett.,2017,DOI：10.1021/acs.nanolett.7b01474）

本文由材料人編輯部納米學術組Nielsen【段鵬超】供稿，材料牛編輯整理。

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