Nano Lett.：在蜂窝式纳米带锯齿边缘实现可调宽度的磁有序振荡

【背景介绍】

当样品尺寸由于量子干涉效应而缩小到纳米级时，量子现象通常是显而易见的。因此，在纳米结构中研究量子对于产生和控制物质的物理性质非常重要。量子限制和干扰通常会在纳米结构中得到意想不到的性能。其中，在石墨烯纳米材料中发现新的磁性能的可能性一直是至关重要的，因为石墨烯是碳原子的单一蜂窝层，与石墨分离，并被证实具有非质子的狄拉克费米子电子传输性能。

【成果简介】

近日，来自南京大学的周苑副教授、于顺利副教授和布鲁克海文国家实验室的WeiGuo Yin（共同通讯）等人通过理论表明，随着带宽的进一步增加，两个边缘的磁相关性可以表现出反铁磁性和铁磁性之间的有趣的振荡特性，通过获得两个边缘之间的正相干性来降低自由能，并且振荡效应在施加的磁场中容易调节。相关内容以题为“Width-Tuned Magnetic Order Oscillation on Zigzag Edges of Honeycomb Nanoribbons”发表在了Nano Letters上。

【图文导读】

图1 磁性结构的示意图、磁相图及能量差

（a）根据x方向磁化分布（沿y方向积分）的AFCE和FMCE磁性构造的示意图

（b）作为带宽和掺杂浓度δ的函数的磁相图。

（c）带隙Δ，测量最低上频带和最高下频带之间的能量差

图2 归一化磁化

对于（a）FACE和（b）FMCE状态，纳米纤维的第i个之字形链的归一化磁化，δ= 0.004

图3 能量差分析

（a）自由能δF，总能量δE和熵部分TδS的差异

（b）分别来自动能，磁力和电荷部分的贡献（分别为δE_K，δE_m和δE_n）

图4 δ= 0.012的外部磁场的相位图

FMCE状态外部磁场作用下强烈增强，对于宽带，需要将FACE状态切换到FMCE状态

【总结】

文章揭开了哈比德（Habbard）模型中锯齿状蜂窝状纳米带的宽调谐磁有序振荡现象。通过这种现象发现磁性能对于边缘缺陷是非常有利的，可在室温下操作，并且因此有望用于将来的自旋电子学应用。

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

本文由材料人编辑部纳米学术组Nielsen【段鹏超】供稿，欧洲足球赛事 编辑整理。

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