石墨烯中氢诱导磁性：一个简单的有效模型描述

近期实验 [Gonzalez-Herrero et al., Science 352, 437 (2016)] 在原子尺度上观测到了氢吸附原子在石墨烯上诱导的磁矩。本文中，我们证明所有实验现象均可由一个等价的 Anderson 杂质模型简单且良好地描述，其中碳与氢原子上的电子关联由一个氢吸附原子上的有效在位库仑相互作用 $U_H$ 表示。这一简单等价模型之所以如此有效，是因为碳与氢原子上库仑相互作用的主要效应仅仅是分裂具有不同自旋的杂质共振态。该有效 Anderson 杂质模型也能很好地复现实验中观测到的石墨烯上氢二聚体的所有行为。因此我们主张，它应是一个描述具有各种吸附构型（尤其是其磁性）的石墨烯上氢吸附原子的通用模型。