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Diamond and related materials v.81, 2018년, pp.103 - 107   SCI SCIE
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Geometric and electronic structures of a two-dimensional covalent network of sp2 and sp3 carbon atoms

Maruyama, Mina (Corresponding author. ) ; Okada, Susumu ;
  • 초록  

    Abstract Based on first-principles total-energy calculations, we investigated the geometric, electronic, and spin structures of two-dimensional honeycomb networks of polymerized C 40 . Our calculations showed that the polymerized C 40 possesses two polymeric structures that are statically and dynamically stable, retaining their covalent topologies up to 3000K. The C 40 polymers are semiconductors with a tiny band gap and small dispersion bands near the gap, which causes the magnetic ordering of both ferromagnetic and antiferromagnetic states as their stable states. In addition to spin polarization, the C 40 polymer possesses the electronic polarity normal to the two-dimensional covalent network because of the inhomogeneous charge density arising from the arrangement of pentagonal and hexagonal rings in the networks. Highlights C40 polymers are sp2 and sp3 hybrid network. C40 polymers possess spin polarization on sp2 C. C40 polymers possess electric polarity normal to the layer. Graphical Abstract [DISPLAY OMISSION]


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