氟插层石墨烯：通过准原子化形成二维自旋晶格

可通过插层在两片单层/多层石墨烯之间构建由铁磁有序自旋组成的悬浮层。稳定性与电子结构研究表明，当氟分子插层于两片单层/多层石墨烯之间时，其键被拉伸足够多（$\sim$ 1.9$-$2.0 {\AA}）从而削弱其分子单重本征态。在几何上，这些被拉伸的分子通过与相邻碳层保持 $\sim$ 2.6 {\AA} 的范德华间距而形成准原子化氟层。由于存在从相邻碳层到氟层的显著电荷转移，三重态与双重态的混合态稳定化，从而在每一个氟位点上诱导出局域自旋矩，并依次形成悬浮的二维自旋晶格。该晶格的自旋以铁磁方式排列，最近邻耦合强度可达 $\sim$ 100 meV。我们的有限温度 \textit{ab initio} 分子动力学研究表明，该插层体系可稳定至 100 K 的温度，平均磁矩为 $\sim$ 0.6 $\mu_{B}$/F。然而，若能保持石墨烯层固定，此类体系的室温稳定性是可行的。