氢吸附五边形石墨烯的磁性研究
[Abstract]:In recent years, magnetic materials have been widely used in the production of electronic devices, mechanical manufacturing, rail transportation and all fields of our daily life, which have become the basic functional materials for high and new technology industries. And with the progress of science and technology, various electronic devices and electrical components will be smaller, lighter, and more comprehensive, and so on. In order to adapt to the development of high and new technology and the demand of new market, the research on new magnetic materials, especially the research on nano magnetic materials, will become one of the key contents of magnetic materials research in.2015 years, Professor Wang Qian and his The team simulated a new type of graphene structure, pentagonal graphene by computer fitting. Due to its mechanical stability, high strength, high temperature resistance and other properties, it may be better than hexagonal graphene in some fields. Pure hexagonal graphene material is not magnetic, but it can be made by hexagonal stone. In this paper, we use hydrogen atoms to adsorb the 1 x 1,2 * 2,3 x 3 and 4 * 4 cell structures of pure pentagonal graphene with hydrogen atoms. The stability of the adsorption structure. Then using the first principle and the density functional theory, the magnetic properties of the pentagonal graphene structures adsorbed by these hydrogen are calculated. The results show that the 1 x 1 crystal structure of the pentagonal graphene (i.e. the non magnetic adsorption structure of the hydrogen adsorbed the Pentagon 1 * 1 cell) is not magnetic, and the rest is not magnetic. The structure of the pentagonal graphene structure adsorbed by hydrogen is all magnetic, and the magnetic moment is 0.557 B/cell.. By analyzing the state density curve of the 2 x 2,3 x 3 and 4 x 4 crystal cell structure of pentagonal graphene, the main source of its magnetic moment is the P state electron of the C2 precursor in the pentagene structure. In addition, the hydrogen adsorption is increased by five. The adsorption height of hydrogen atoms in the 1 x 1 crystal cell structure of the edge graphene is found. The new hydrogen adsorption pentagonal graphene 1 x 1 cell structure shows magnetic properties (i.e. the magnetic adsorption structure of the hydrogen adsorbed the Pentagon 1 x 1 crystal cells), and the magnetic moment is 0.551 mu B/cell., and the hydrogen adsorption five is found by the analysis of its state density curve. The main source of the magnetic moment of the magnetic absorption structure of the 1 x 1 cell of the edge graphene is also the P state electron of the C2 atom in the pentagonal structure. Then, we have studied the charge density distribution of the five structures, and found that the charge in the pentagonal graphene is re - enacted when the hydrogen atom is adsorbed on the Pentagon structure. The distribution, in which the H atom and the C1 atom get a lot of charge, and the C2 atom is relatively less charged. We can treat the two structure of the Pentagon 1 x 1 crystal as a nano magnetic switch. When the adsorption height of the hydrogen atom is increased, the whole structure of the adsorption is magnetic, when the adsorption height of the hydrogen atom is lowered. At the time, the whole adsorption structure is not magnetic. And the magnetic adsorption structure of the hydrogen adsorbed the Pentagon 1 x 1 cell can also be called the minimum structure unit of the hydrogen adsorbed the pentagonal graphene structure to produce the larger magnetic moment. Finally, we pass the hydrogen adsorption between the two structures of the two structures of the Pentagon 1 * 1 cell. It can be seen that only a small amount of energy is needed for the conversion of the two structures. It is possible that this nano magnetic switch is possible, and is expected to be widely used in aerospace and military fields.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O482.5
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,本文编号:2151255
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