《石墨烯相關材料的鐵磁性、磁性雜質效應及其調控》是依託北京師範大學，由馬天星擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯相關材料的鐵磁性、磁性雜質效應及其調控
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：馬天星
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對石墨烯新奇物性的研究已成為凝聚態物理學一個新的前沿。為促進石墨烯在自旋電子學中的套用，對相關材料鐵磁性、磁性雜質效應及其調控的研究至關重要。使用一套先進的量子蒙特卡羅技術（包括行列式量子蒙特卡羅、約束路徑量子蒙特卡羅和最大熵原理分析），結合解析計算，我們將系統研究（1）具有zigzag或armchair邊界特徵的石墨烯納米帶、雙層甚至多層石墨烯的磁性及其調控；（2）無序效應、空位對石墨烯相關材料磁性的影響；（3）石墨烯中單個或多個磁性雜質效應及其調控。我們特別關注化學勢、晶格結構特徵、電子關聯強度等對系統鐵磁性，化學勢、雜化強度等對磁性雜質效應的影響。通過這些研究，進一步加深理論上對鐵磁起源的理解，發展一套新的連續時間的量子蒙特卡羅算法；尤其是，預言一些新的量子現象及其調控的物理機制，設計和建議實驗上在石墨烯相關材料中實現量子調控的辦法。本項目旨在解決上述問題，並已經有了初步的結果。
結題摘要
自2011年3月提交該項目後，項目申請人即開展了相關研究。在該基金的支持下，研究工作進展順利，對石墨烯的磁性、磁性雜質效應，石墨烯納米帶的鐵磁性及其調控，石墨烯可能的超導電性及其超導配對對稱性進行了較為系統的研究，對無序效應對石墨烯輸運性質的影響及其調控機制，尤其是在磁性和超導電性的研究方面取得了重要進展。共發表12篇學術論文，被邀請撰寫1專著中的1章，並被邀請撰寫綜述文章1篇。 學術論文包括1篇Phys. Rev. Lett（第一作者），3篇Appl. Phys. Lett.（1篇為第一作者，另外2篇為通訊作者且第一、二、三作者為我指導的本科生），1篇Phys. Rev. B（第一作者），1篇Europhysics Letters（通訊作者，第一、二作者為我指導的本科生或研究生），2篇J. Phys.: Condens. Matter（通訊作者，第一、二、三作者為我指導的本科生），1篇J. Appl. Phys.（第一作者），1篇Eur. Phys. J. B（通訊作者）。 另有1篇Phys. Rev. B（Rapid communication）（第一作者），1篇Phys. Rev. B（第二作者）是以該項目的研究內容為主，但先於該基金被正式批准之前發表。 與該基金相關的研究工作，我們先後被美國Nova出版社邀請，在Horizons in World Physics, ISBN: 978-1-61324-654-2撰寫其第8章，題為Controllability of ferromagnetism in graphene-based material(第一作者)，被World Scientific出版社邀請， 在Modern Physics Letters B上撰寫Quantum Monte Carlo study of magnetic correlation in grapheme nanoribbons and quantum dot綜述文章（通訊作者，第一、二、三作者為我指導的本科生）。 在該基金的支持下，項目主持人及其合作者受邀參加了十餘次國際或國內會議，項目主持人做了多場邀請或口頭報告，項目主持人所指導的研究生或本科生，也受邀多次在中國物理學會主辦的秋季會議做口頭報告或張貼報告
