通过sp3型掺杂获得高磁、铁磁性石墨烯的研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51572122
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0209.无机非金属类高温超导与磁性材料
- 结题年份:2019
- 批准年份:2015
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2016-01-01 至2019-12-31
- 项目参与者:唐涛; 郑勇平; 孙媛媛; 陈杰; 张维利;
- 关键词:
项目摘要
sp3 type doping is considered to be an effective method to induce high-density localized spins on the basal plane of graphene sheets, and is the hottest issue foe exploring the realization of ferromagnetic graphene with high magnetization. Both F and OH have aroused many attentions and have been predicted to induce localized spins and create magnetic clusters through the following two cases: (1) generation of the stable OH clusters on the basal plane of graphene sheets; (2) formation of the stable triangle F domains on the basal plane of graphene sheets by annealing of fluorinated graphene at an appropriate temperature. In this project, we will induce high-density localized spins by the two typical sp3 dopants, and we will explore to realize ferromagnetic graphene with high magnetization by tailoring the doping contents. Based on the summary of our previous studies on the study of magnetic properties of the fluorinated and OH-doped graphene,we will first synthesize the fluorinated and OH-doped graphene with different F and OH doping contents by changing the reaction conditions. By detailed study, we will experimentally identify the dependences of the magnetization and Curie temperature on the doping contents, and the magnetic difference between F- and OH-doped graphene. For the ferromagnetic graphene obtained, we will investigate the spin transportation of the single sheet. We expect to reach a major breakthrough in the effective tailoring of the magnetic properties and spin transportation of graphene. Lastly, we will theoretically simulate the experimental results, and set up some theoretical models.
sp3型掺杂是实现在石墨烯基板面上引入高密度的局域自旋的有效途径,也是当今探索高磁、铁磁性石墨烯的热点。氟和羟基是两种最为引人关注的能引入局域自旋的sp3型掺杂剂,并能由以下两种情形引入自旋磁团簇:在石墨烯基板面上引入稳定分布的羟基团簇;和适当温度下退火氟化石墨烯而形成稳定的三角形氟畴。本项目拟分别借助这两种掺杂剂在石墨烯基板面上引入高密度局域自旋,进而探索通过调节掺杂量而获得高磁、铁磁性石墨烯为目标。在总结我们前期的氟和羟基掺杂石墨烯的磁性研究基础上,研究通过调变反应条件而分别得到具有不同氟和羟基掺杂量的两类石墨烯系列样品。通过磁性对比,从实验上揭示这两类石墨烯各自的掺杂量与磁化强度及居里点之间的依赖关系、及两类性能的差异。此外,对获得的铁磁性石墨烯单片器件的自旋输运性质进行初步研究。预期能在石墨烯磁性及自旋输运的调控研究方面有所突破。最后,进行相关的的理论模拟及建立理论模型。
结项摘要
在本项目的资助下,项目组瞄准石墨烯的磁性这一最近磁学界关注的热点,从实验和理论研究出发,采用sp3型掺杂剂羟基的掺杂引入磁矩。具体包括:1)通过把环氧基开环成羟基,我们在石墨烯氧化物的基板上引入了高浓度的局域磁矩;2)把氧化石墨烯量子点退火,使得羟基迁移到量子点的边沿,而其余的氧基团被去除,得到羟基保护的zigzag边沿;进而实验上明确了羟基能够在石墨烯的边沿引入局域磁矩;在此基础上3)我们把双层石墨烯纳米管剪开,得到氧化的双层石墨烯纳米带,并通过氩气中退火得到羟基保护的zigazag纳米带;并实现了文献报道的最强的室温铁磁性石墨烯,此纳米带具有环境条件下磁性的高稳定性;此外,4)我们还把羟基引入新型的二维碳材料石墨炔,发现羟基也可以在石墨炔的基面引入局域磁矩;且我们理论研究了该材料的磁性,发现该材料具有比石墨烯高得多的羟基迁移势垒,为二维碳材料的磁性研究开拓了新的思路。5)受实验研究结果启发,我们还理论设计了几种新型二维碳基自旋电子学材料。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Intrinsic magnetism of graphdiyne
石墨炔的固有磁性
- DOI:10.1063/1.4993916
- 发表时间:2017
- 期刊:Applied Physics Letters
- 影响因子:4
- 作者:郑勇平;陈原环;林立华;孙媛媛;刘辉彪;李玉良;都有为;汤怒江
- 通讯作者:汤怒江
Realization of Ambient-Stable Room Temperature Ferromagnetism by Low-Temperature Annealing of Graphene Oxide Nanoribbons
通过氧化石墨烯纳米带的低温退火实现环境稳定的室温铁磁性
- DOI:10.1021/acsnano.9b01542
- 发表时间:2019
- 期刊:ACS Nano
- 影响因子:17.1
- 作者:付林;王勇;张凯宇;张维利;陈杰;邓昱;都有为;汤怒江
- 通讯作者:汤怒江
Magnetism of graphene quantum dots
石墨烯量子点的磁性
- DOI:10.4310/cag.2019.v27.n1.a3
- 发表时间:2017
- 期刊:npj Quantum Materials
- 影响因子:5.7
- 作者:孙媛媛;郑勇平;潘洪哲;陈杰;张维利;汤怒江
- 通讯作者:汤怒江
Synthesis and intrinsic magnetism of bilayer graphene nanoribbons
双层石墨烯纳米带的合成及其固有磁性
- DOI:10.1016/j.carbon.2018.09.089
- 发表时间:2019
- 期刊:Carbon
- 影响因子:10.9
- 作者:Fu Lin;Zhang Kaiyu;Zhang Weili;Chen Jie;Deng Yu;Du Youwei;Tang Nujiang
- 通讯作者:Tang Nujiang
B4CN3 and B3CN4 monolayers as the promising candidates for metal-free spintronic materials
B4CN3 和 B3CN4 单层作为无金属自旋电子材料的有前途的候选者
- DOI:10.1088/1367-2630/18/9/093021
- 发表时间:2016
- 期刊:New Journal of Physics
- 影响因子:3.3
- 作者:潘洪哲;孙媛媛;郑勇平;汤怒江;都有为
- 通讯作者:都有为
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
制备方法对Ba2FeMoO6双钙钛矿磁性能的影响
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:功能材料
- 影响因子:--
- 作者:刘威;钟 伟*;汤怒江;吴小玲;姜洪英;都有为
- 通讯作者:都有为
具有核/壳结构的纳米复合高频软磁材料
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:微纳电子技术
- 影响因子:--
- 作者:靳长清;汤怒江;都有为;钟伟
- 通讯作者:钟伟
Ba2Fe1 xMo1-xO6双钙钛矿的制备与磁卡效应
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:功能材料
- 影响因子:--
- 作者:钟 伟*;刘威;吴小玲;汤怒江;姜洪英;都有为
- 通讯作者:都有为
具有核/壳结构的纳米复合高频软磁材料
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:系统科学与复杂性学报(英文版)
- 影响因子:--
- 作者:靳长清;汤怒江;都有为;钟伟
- 通讯作者:钟伟
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
汤怒江的其他基金
通过sp3型掺杂获得高磁、铁磁性石墨炔的研究
- 批准号:51972166
- 批准年份:2019
- 资助金额:60 万元
- 项目类别:面上项目
氮掺杂螺旋碳纳米管的控制合成、缺陷控制及自旋、磁性调控研究
- 批准号:51072079
- 批准年份:2010
- 资助金额:37.0 万元
- 项目类别:面上项目
对称螺旋碳纳米管的制备及磁性研究
- 批准号:50602023
- 批准年份:2006
- 资助金额:12.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}