扭曲的双层石墨烯显示出许多引人入胜的特性,可以通过改变其层之间的扭曲角来调节。的确,电子平面波段和相应的强电子定位是在魔法角度附近获得的(〜1.1°),导致观察到几种强相关的电子现象[1]。随后,最近在其他多层(即两层)石墨烯系统中进行了扭曲效应,例如,请参见参考文献。[2]。除了与双层超晶格共有的共同特性外,由于存在大量层以及各种堆叠配置,因此扭曲的多层石墨烯系统还具有不同的性质。显着的特征包括超Heavy和超偏移主义的迪拉克·费米斯的共存和相互作用[3],局部偏置电子状态的共存[4],以及在很大程度上可以通过外部磁场[5] [5]。在本演讲中,我们将讨论通过原子计算证明的扭曲多层石墨烯的这些显着特性[6]。将强调垂直电场的影响(如图1所示)。根据其可调电子性能,还提供了相应的光谱(如图2所示)。
采用密度泛函理论的第一性原理计算,表征了浓度 x = 0. 25、0.5 和 0.75 时 Ca 1-x Cr x O 化合物的结构性质、电子结构和由 Cr 杂质引起的铁磁性。通过声子谱计算获得动态稳定性。使用 Wu-Cohen 广义梯度近似计算结构参数,而电子和磁性则通过精确的 Tran-Blaha 修正的 Becke-Johnson 交换势确定。研究了晶体场、直接和间接交换分裂以确定铁磁态配置的起源和稳定性。Ca 1-x Cr x O 系统具有右半金属性,这通过 100% 的自旋极化和总磁矩的整数值得到验证。 Ca 0.75 Cr 0.25 O、Ca 0.5 Cr 0.5 O 和 Ca 0.25 Cr 0.75 O 是半金属铁磁体,其翻转间隙分别为 1.495、0.888 和 0.218 eV。因此,Ca 1-x Cr x O 材料是未来半导体自旋电子学中自旋注入可能应用的合适候选材料。