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用电子隧穿谱探测纳米石墨烯中的局域磁矩

介观与纳米尺度物理 2020-12-30 v1

摘要

石墨烯锯齿形边缘、晶界、空位和 sp3 缺陷中局域磁矩的出现已在理论上被广泛研究。然而,确凿的实验证据很少。表面合成的最新进展使得制造如三角烯等在其基态中具有局域磁矩的纳米石墨烯,并使用扫描隧道显微镜(STM)谱进行探测成为可能。在此我们综述序贯输运与共隧穿输运理论的应用,以将 dI/dV 谱与 STM 探测的纳米石墨烯自旋性质联系起来。该方法允许我们将 dI/dV 与石墨烯纳米结构的多体能量和波函数相关联。我们应用此方法,通过在受限活性空间内对 Hubbard 模型进行精确对角化来描述纳米石墨烯的电子态。这使我们能够对石墨烯中局域磁矩的出现及其与输运的相互作用给出恰当的量子描述。我们讨论了该理论在双自由基纳米石墨烯(如三角烯、矩形条带和 Clar 高脚杯)中的结果,这些体系最近已通过 STM 谱进行了实验研究。该方法使我们既能计算给出激发能的 dI/dV 谱,也能计算提供集体自旋模波函数信息的原子分辨电导图。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.07721,
  title  = {Probing local moments in nanographenes with electron tunneling spectroscopy},
  author = {Ricardo Ortiz and Joaquín Fernández-Rossier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07721},
  year   = {2020}
}