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在非二分石墨烯锯齿形边缘中设计自旋交换

介观与纳米尺度物理 2016-09-16 v2

摘要

原始石墨烯纳米结构中支配自旋交换相互作用的规则受到晶格二分特性的限制,因此交换符号由磁矩是否在同一子晶格上决定。最近已演示合成具有完美锯齿形边缘和含五元环的荧蒽基团的石墨烯带,该五元环是破坏蜂窝晶格二分性的缺陷。本文探讨这些结构中的电子和自旋性质如何被此类缺陷修改,包括间接交换相互作用以及涌现的边缘磁性,使用DFT和平均场Hubbard模型计算进行研究。在所有情况下,我们发现缺陷处二分性的局部破坏逆转了边缘上原本铁磁关联的符号,引入了局部反铁磁的边缘内耦合,并且对于窄带,还逆转了在原始带中通常发现的反铁磁边缘间相互作用。我们的发现表明,这些五元环缺陷是一种资源,允许在基于石墨烯的纳米结构中设计自旋交换相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.00773,
  title  = {Engineering spin exchange in non-bipartite graphene zigzag edges},
  author = {R. Ortiz and J. L. Lado and M. Melle-Franco and J. Fernandez-Rossier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.00773},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages, 5 figures