新型电子自旋器件能更好传输信息,并且实验上已经报道了氧化石墨烯的磁性研究,而对于氧化石墨烯的理论研究却较少涉及其可能产生磁性的结构。设计和拓展氧化石墨烯可以将纳米材料和电子自旋器件结合起来具有实际应用的意义。申请人已研究发现由氢氧基连接在特定位置的氧化石墨烯可以具有铁磁性(Nanotechnology 2011,22, 105702),另外环氧基在氧化锯齿形石墨烯纳米带也具有磁性且其自旋电流有负微分电阻性质(PCCP 2010,13,1413)。本项目计划进一步通过对含氧基团种类、数量和位置等来研究它们对磁性的影响并提出合理的模型;通过分析含氧基团在具有一定边缘形状的氧化石墨烯纳米带的磁学性质来进一步引进参数到模型中;考虑有水或苯等小分子存在情况下氧化石墨烯的磁学性质及模型参数。通过本项目实施有望建立合理的模型并且在实验上验证这个模型的参数,为将来的器件生产使用提供理论依据和技术支持。
英文主题词graphene;first principle;magnetism;luminescence;