扶手椅型石墨烯纳米带中的铁磁性

由于石墨烯中自旋-轨道相互作用较弱以及特殊的相对论性色散关系，已有令人兴奋的提议在具有扶手椅型边界的石墨烯纳米带中构建自旋量子比特。然而，迄今为止大多数研究忽略了电子之间的相互相互作用，这促使我们通过解析和数值方法研究扶手椅型石墨烯纳米带中电子关联的作用。在这里，我们表明，引入相互排斥作用会导致剧烈变化，并且基态在一定的载流子浓度范围内转变为铁磁态。我们的发现突显了电子-电子相互作用及其与石墨烯纳米带边界拓扑的微妙相互作用的关键重要性。此外，由于铁磁性质敏感地依赖于载流子浓度，因此可以通过电栅极轻松操控。由此产生的具有金属导电性的铁磁态不仅在学术观点上令人惊讶，而且在纳米尺度自旋电子学中具有潜在应用。