手性石墨烯纳米带中自由基对间的磁相互作用
材料科学
2022-01-27 v1
摘要
磁性石墨烯纳米带（GNRs）已成为未来应用（包括量子技术）的有前途候选者。在此，我们表征手性石墨烯纳米带（chGNRs）所承载的磁态。用手性石墨烯纳米带边缘的一个氢原子被酮基取代，可有效向 {\pi} 电子网络添加一个 p_z 电子，从而产生一个未配对 {\pi} 自由基。对于缺失一个氧原子的常规酮官能化 chGNRs，会出现密切相关的情况。两个此类自由基态可通过交换耦合相互作用，我们研究这些相互作用随其相对位置的变化，其中包括对手性的显著依赖，以及对周围 GNR 性质（即有无酮官能化）的依赖。此外，我们确定了在广泛使用的平均场 Hubbard 模型中能充分描述这类含氧杂原子系统的参数。总之，我们为理论建模和设计具有可调磁性质的基于 GNR 的纳米结构提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2108.13473,
title = {Magnetic Interactions Between Radical Pairs in Chiral Graphene Nanoribbons},
author = {Tao Wang and Sofia Sanz and Jesús Castro-Esteban and James Lawrence and Alejandro Berdonces-Layunta and Mohammed S. G. Mohammed and Manuel Vilas-Varela and Martina Corso and Diego Peña and Thomas Frederiksen and Dimas G. de Oteyza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13473},
year = {2022}
}