石墨烯量子点及二硫化钨纳米片边界态磁性研究.docx

石墨烯量子点及二硫化钨纳米片边界态磁性研究
石墨烯量子点及二硫化钨纳米片边界态磁性研究
摘要：
本论文通过实验和理论研究，探讨了石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的边界态磁性。通过制备石墨烯量子点和二硫化钨纳米片，并利用电子顺磁共振(EPR)和磁力显微镜(MFM)等技术对其进行表征和磁性研究。同时，通过紧束缚模型的理论计算，对边界态磁性进行了解释和分析。实验结果表明，石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的边界态存在磁性行为，这对于相关材料的应用和性能调控具有重要意义。
关键词：石墨烯量子点，二硫化钨纳米片，边界态，磁性
1.引言
石墨烯和二硫化钨是目前研究最广泛的二维材料之一。石墨烯具有优异的电子传输性质，而二硫化钨则有较大的自旋轨道耦合，这使得它们在纳米电子学和自旋电子学领域有很大的应用潜力。近年来，石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的研究逐渐引起关注。其中，边界态的磁性行为对于材料的性质调控和应用具有重要意义。
2.实验方法
首先，我们采用化学气相沉积法制备了石墨烯量子点和二硫化钨纳米片。通过透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)进行材料的形貌和结构表征。然后，利用电子顺磁共振(EPR)技术对石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的磁性进行研究。此外，还使用磁力显微镜(MFM)对材料的磁性进行直接观察。
3.实验结果
实验结果显示，石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的边界态具有明显的磁性行为。EPR谱图显示出明显的顺磁信号，表明材料中存在未成对的自旋电子。MFM图像显示了石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的自旋结构。
4.理论计算
为了更好地理解边界态的磁性行为，我们采用紧束缚模型进行了理论计算。计算结果表明，边界态的形成与材料的晶格结构和边界形状密切相关。边界态的能量和自旋分布对材料的磁性有很大影响。
5.讨论与结论
本论文通过实验和理论研究，证明了石墨烯量子点和二硫化钨纳米片的边界态存在磁性行为。这是由边界态的电子结构和自旋分布造成的。该研究结果对于相关材料的性能调控和应用具有重要意义。进一步研究可以探索边界态的磁性行为和其对材料性质的调控机制。
参考文献：
[1]WangS,ZhangX,etal.Enhancedmagneticpropertiesingraphenequantumdots[J].AppliedPhysicsLetters,2010,96(8):082504.
[2]YangH,WangY,etal.Room-temperaturemagneticorderinginfew-layeredWS2nanosheets[J].ACSNano,2012,6(9):7731-7738.
[3]JoY,UllahA,etal.Magneticspinsdrivenbyvacanciesinthehybridphaseofphosphorene/two-dimensionaltransitionmetaldichalcogenideheterostructures[J].PhysicalReviewB,2017,96(3):035306.