Optimalizace vlastností grafenu dopováním substitučními příměsemi: teorie a experiment
Cíle projektu
Materiály na bázi grafenu by díky svým jedinečným vlastnostem mohly v blízké budoucnosti najít široké uplatnění v elektronice a spintronice, při vývoji magnetických médií s velmi vysokou hustotou záznamu či magnetorezistivních pamětí s přímým přístupem (MRAM). V rámci navrhovaného grantového projektu budou teoretickými a experimentálními metodami studovány vlastnosti grafenu dopovaného nosiči elektrického náboje a spinu pomocí substitučních příměsí, a též grafenu interkalovaného vrstvami přechodových kovů, s cílem optimalizace elektronických a magnetických vlastností těchto materiálů pro technologické aplikace. Po teoretické stránce bude použita teorie funkcionálu hustoty kombinovaná s mnohočásticovým popisem částečně zaplněných d slupek atomů přechodových kovů. Experimentální studium bude prováděno metodami řádkovací tunelovací mikroskopie. Propojení pokročilých výpočetních a experimentálních metod umožní studovat materiálové vlastnosti na úrovni jednotlivých atomů.
Klíčová slova
electronic structureelectron correlationsmagnetic anisotropydefects and impuritiesadsorptionscanning tunneling microscopyatomic force microscopy
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Hlavní účastníci
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
15-07172S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Charge and spin doping of graphene by substitutional impurities: theory and experiment
Anotace anglicky
Graphene based nano materials are promising candidates for future generation electronic circuits, sensors, the energy harvesting devices. They can play a key role for spintronics, such as the novel ultra-high density magnetic recording media and magnetic random-assess memories. We propose combined theoretical and experimental study of graphene doped substitutionally by charge and spin carriers, and graphene intercalated transition metal layers, in order to utilise and control the electronic and magnetic character of the material. The investigation will employ the density-functional theory combined with the many body interacting electron theory, which accurately describes the electron correlations in d atomic shells. The experimental part will include the use of highly precise experimental scanning tunneling microscopy and atomic force microscopy techniques. Synergy of the state-of-the-art theoretical calculations with advanced experiments will allow to explore the material properties on the scale of individual atoms, and is important for the novel technological applications.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Nanomateriály grafenu s širokými potencionálními aplikacemi v elektronice, spintronice atd. byly studovány kombinací výpočetních metod elektron. struktury s experimentálními metodami (STM, AFM) a se zaměřením na studium dopování grafenu v (jedno)atomové škále. Výsledky byly publikovány v 11 článcích v renomovaných časopisech a mají význam pro optimalizaci technologie i vývoj výpočetních metod.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2015
Ukončení řešení
31. 12. 2017
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
5. 4. 2017
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Datum dodání záznamu
4. 5. 2018
Finance
Celkové uznané náklady
5 698 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 698 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 698 tis. Kč
Statní podpora
5 698 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Doba řešení
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017