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【24h】

Theoretical exploration on the electronic and magnetic properties of (FeCp)n – (n = 1, 2) ligand-functionalized graphene

机译：（FeCp） n –（ n = 1，2）配体官能化石墨烯的电子和磁性的理论探索

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Using first principles calculations, we systematically studied the electronic and magnetic properties of half sandwich organometallic ligand-functionalized single layer graphene, (FeCp)n@SLGs (n = 1, 2), with different adsorption sites and coverage concentrations. Our results show that all the (FeCp)n@SLGs are quite stable having high binding energies. Except the nonmagnetic FeCp@G44-S1, all the complexes are found to be robust ferromagnets. In particular, the magnetic moments of (FeCp)2@G33-D1, (FeCp)2@G33-D2, (FeCp)2@G33-D3 and (FeCp)2@G44-D1 per unit cell are as large as 2.0 μB, 1.64 μB, 2.0 μB and 1.30 μB, respectively. Among the studied systems, spin polarized band gaps are opened in the Dirac points of FeCp@G33-S, (FeCp)2@G33-D1, (FeCp)2@G44-S2, (FeCp)2@G44-S3, and (FeCp)2@G44-D5, in which (FeCp)2@G33-D1 is transformed into an intrinsic semiconductor. Moreover, displacing Fe by Co or Ni element is found to induce an increasement in magnetic moment or induce a transition from metal to half metal.
机译：使用第一原理计算，我们系统地研究了半夹心有机金属配体官能化的单层石墨烯（FeCp） n @的电子和磁性SLG（ n = 1，2），具有不同的吸附位点和覆盖浓度。我们的结果表明，所有（FeCp） n @SLG都非常稳定，具有高结合能。除了非磁性FeCp @ G 44 -S 1 以外，所有复合物都是坚固的铁磁体。特别是（FeCp） 2 @G 33 -D 的磁矩1 ，（FeCp） 2 @G 33 -D 2 ，（FeCp） 2 @G 33 -D 3 和（FeCp） 2 @G 44 -D 1 的大小为2.0 μ B ， 1.64 μ B ，2.0 μ B 和1.30 μ B 。在研究的系统中，自旋极化带隙在FeCp @ G 33 -S，（FeCp） 2 @G 33 -D 1 ，（FeCp） 2 @G 44 -S 2 ，（FeCp） < sub> 2 @G 44 -S 3 和（FeCp） 2 @G 44 -D 5 ，其中（FeCp） 2 @G 33 -D 1 转变为本征半导体。此外，发现用Co或Ni元素置换Fe会引起磁矩的增加或引起从金属到半金属的转变。

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