مطالعۀ ابتدا به ساکن گرافن تک لایه به عنوان سنسور الکترونیکی و اپتیکی برای جذب اتم‌های ردیف دوم جدول تناوبی

Abstract

در این مقاله خواص الکترونیکی و اپتیکی گرافن با جذب اتم‌های بور (B)، نیتروژن (N)، اکسیژن (O) و فلوئور (F) با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن بررسی شده است. در اثر جدب اتم‌های ذکر شده روی گرافن، اعوجاج لایۀ گرافن قابل ملاحظه است و باعث تغییر هیبریداسیون آن از sp2 به sp3 می‌شود. همچنین مشخص شد که گرافن با جذب اتم B به نیم رسانای نوع n و با جذب اتم‌های F و O به نیمه رسانای نوع p تبدیل می‌شود. در حالی‌که با جذب اتم N روی گرافن، این لایه خواص فلزی از خود نشان می‌دهد. همچنین با جذب اتم N، لایۀ گرافن مغناطیسی می‌شود در صورتی که برای بقیۀ اتم‌ها این چنین نیست. طیف جذب اپتیکی لایۀ گرافن در حالت‌های قطبش نور موازی صفحه و عمود بر صفحه و زاویۀ 45 درجه نسبت به لایۀ گرافن محاسبه شده است و نتایج برای جذب اتم‌های مختلف با یکدیگر مقایسه شده‌اند. مشاهده شد که در حالت لایۀ گرافن به یک سنسور اپتیکی برای تشخیص اتم F و در حالت به یک سنسور اپتیکی برای تشخیص اتم B در محیط تبدیل می‌شود.

Keywords

• خواص الکترونی و اپتیکی
• گرافن تک لایه
• نظریه تابعی چگالی (dft)