Группа исследователей из Университета Содружества Виргинии (США), Университета Тохоку (Япония), Пекинского университета и Шанхайского института технической физики (оба — Китай) разработала теоретическую модель получения ферромагнитного полупроводника при гидрировании графена.

В начале года уже поступало сообщение о создании нового материала — графана — путем гидрирования графена. Тогда ученые показали, что присоединение атома водорода к каждому атому углерода в графене позволяет получить полупроводящий слой.

Авторы рассматриваемой работы провели компьютерное моделирование структуры материала (использовался метод теории функционала плотности) и выяснили, что уменьшение числа присоединенных атомов водорода приводит к изменению его характеристик: если сократить количество таких атомов в два раза, графен приобретает свойства ферромагнитного полупроводника с запрещенной зоной небольшой ширины и непрямыми переходами. Модифицированный подобным образом графен исследователи предлагают называть графоном.

Структура графона (иллюстрация из журнала Nano Letters)

Точка Кюри полученного ферромагнетика (температура, при которой он приобретает парамагнитные свойства) должна, по оценкам авторов, лежать в диапазоне от 278 до 417 К. Ученые отдельно отмечают, что их способ позволяет формировать однородный «безграничный» слой магнитного материала; это выгодно отличает методику от существующих технологий получения ограниченных магнитных графеновых структур (к примеру, нанолент).

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Nano Letters.