A first principle investigation of the effect of vacancies on structural, electronic and magnetic properties of graphene hBN (Hexagonal-Boron Nitride) in-plane hybrid Boşluk kusurlarının grafen/hBN (Hegzagonal Bor Nitrür) düzlem içi hibritinin yapısal, elektronik ve manyetik özelliklerine etkisinin ilk ilkeler yöntemi ile araştırılması

ÖZETPratik kullanım amaçlı üretim sırasında kusur oluşturmadan ince bir grafen/altıgen bor nitrür (GBN) hibrit yaprağı üretmek neredeyse imkansızdır. Bu araştırmada, iki farklı yapı türü hakkında ayrıntılı bir tartışma yapılmıştır. İlk olarak, elmas şeklinde bir grafen (G) adası barındıran altıgen bor nitrür (h-BN) nano yaprak (XG @ h-BN) analiz edildi. İkinci olarak, elmas şekilli bir h-BN adası barındıran grafen nano yaprak (Xh-BN @ G) incelenmiştir. X, elmas şekilli adacığın boyutunu göstermekte olup 4, 9 ve 16 değerlerini almaktadır. Elmas şekle sahip olan bir adacıkta en küçük hücre altıgen biçimde olup bu hücre sayılarının toplamı X e karşı gelmektedir. Boşluk kusuru, GBN nano yapraktan bir N, C veya B atomu kopartılarak oluşturulmuştur. Kusursuz ve buşluk kusurlu GBN hibritinin kararlılığı, elektronik ve manyetik özellikleri yoğunluk fonksiyonel teori (DFT) kullanılarak kapsamlı bir şekilde analiz edildi. XG @ h-BN olarak gösterilen X boyutlu grafen adacıklı hibritlerde, G ada boyutunun (X) artmasıyla VBL ve VCI2' nin boşluk oluşum enerjisi azalmaktadır. Bununla birlikte, VC1I' nin oluşum enerjisi, grafen ada boyutundaki (X) değişimle değişmez. G ada boyutu 9 olan VCi boşluklu hibritte manyetik enerjinin negatif olduğu gözlemlendi. Araştırmalarımıza göre diğer tüm kusurlu hibritlerin manyetik enerjileri pozitif değerli bulunmuştur.ABSTRACTProducing a thin sheet of graphene/hexagonal boron nitride (GBN) hybrid without defect for practical applications is nearly impossible. In this research, a detailed discussion was made on two distinct types of nanosheet structures. First, a hexagonal boron nitride (h-BN) nanosheet (layout) hosts a diamond shaped graphene (G) island (XG@hBN). Second, a graphene nanosheet (layout) hosts a diamond shaped h-BN island (Xh-BN@G). X represents the size of diamond shaped island and its value is 4, 9 and 16. X is also the number of hexagonal units in diamond shaped island. A single vacancy was created by removing a nitrogen (N), carbon (C), or boron (B) atom in GBN nanosheet. The stabilities, magnetic and electronic properties of defect-free and vacancy defected GBN hybrids were analyzed by using the density functional theory (DFT) in detail. For the case of XG@h-BN nanosheets involving graphene islands with size X, the formation energies of VBL and VCI2 decrease with enlarging G island. However, the formation energy of VC1I does not vary with the size of G island (X). The magnetization energy (ΔEM) of hybrid with VCi defect is negative as the size of G island (X) is 9. Our research found that the ΔEM of other defective hybrids have positive values.