ما اثر پوشش هیدروژنی روی رسانندگی اپتیکی گرافنی که از یک طرف هیدروژنه شده است را از محاسبات ابتدا به ساکن بررسی کردیم.

برای به حساب آوردن درجات مختلف پوشش هیدروژنی یکنواخت ما رسانندگی اپتیکی مختلط را برای ابرسلول هایی با اندازه های مختلف که هر کدام شامل یک اتک هیدروژن اضافی بود محاسبه کردیم. ما از روش امواج تخت بهساخته خطی، به عنوان پیاده شده در کد نظری تابعیت چگالی، استفاده کردیم تا نشان دهیم پوشش هیدروژنی قویا روی رسانندگی اپتیکی مختلط و نتیجتاً خواص اپتیکی نظیر جذب گران هیدروژنه تأثیر می گذارد. ما دریافتیم که رسانندگی اپتیکی گرافن در محدوده ی مادون قرمز، مرئی، و فرابنفش بسته به درجه پوشش هیدروژنی دارای ویژگی های مختلفی است. این روش امکانات جدیدی را فراهم می کند تا بتوان خواص اپتیکی گرافن را با استفاده از هیدروژنه کردن سفارشی کرد و به منظور اندازه گیری پوشش هیدروژنی نمونه های گرافتن در تجربه با استفاده از اندازهگیری های جذب نوری بدون تماس به کار برد.

Optical conductivity of hydrogenated graphene from first principles

Phys. Rev. B 89, 035437 – Published 31 January 2014

Sebastian Putz, Martin Gmitra, and Jaroslav Fabian

ABSTRACT

We investigate the effect of hydrogen coverage on the optical conductivity of single-side hydrogenated graphene from first-principles calculations. To account for different degrees of uniform hydrogen coverage we calculate the complex optical conductivity for graphene supercells of various sizes, each containing a single additional hydrogen atom. We use the linearized augmented plane wave method, as implemented in the density functional theory code, to show that the hydrogen coverage strongly influences the complex optical conductivity and thus the optical properties, such as absorption, of hydrogenated graphene. We find that the optical conductivity of graphene in the infrared, visible, and ultraviolet range has different characteristic features depending on the degree of hydrogen coverage. This opens up new possibilities to tailor the optical properties of graphene by reversible hydrogenation, and to determine the hydrogen coverage of hydrogenated graphene samples in the experiment by contact-free optical absorption measurements.

DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.89.035437