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.

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.