拓扑设计石墨烯纳米带的量子磁性

基于Hubbard模型，本文利用精确数值模拟研究了拓扑设计石墨烯纳米带（GNRs）的量子磁性。我们首先利用密度矩阵重整化群（DMRG）和行列式量子蒙特卡洛（DQMC）方法研究了描述低能拓扑能带的双带Hubbard模型。研究发现自旋关联随距离快速衰减，且在对称性破缺项存在时局域矩外推至零。结果表明双带Hubbard链是非磁性的，这与预测磁性转变存在临界相互作用的平均场计算结果相反。随后我们将Hubbard相互作用引入拓扑设计的GNRs。对于强相互作用，自旋关联在所有距离上均保持有限值，并发展出磁序。对于弱相互作用，局域矩外推至接近零，并从某一临界相互作用开始迅速增加。估计的临界值远大于石墨烯中的实际值，因此我们得出结论：实验相关的GNRs是非磁性的，这与实验结果一致。