重度空位石墨烯中的RKKY相互作用

清洁石墨烯中的狄拉克电子可以介导两个局域磁矩之间的相互作用。原始石墨烯中RKKY相互作用的函数形式由两个主要特征决定：(i) 由连接两个谷的波矢$\vec Q$决定的原子尺度振荡部分。此外，掺杂后会出现另一种长程振荡，其源于由单一动量尺度$k_F$表征的扩展费米面的存在。(ii) 在大距离上的$R^{\alpha}$衰减，其中指数$\alpha=-3$是二维无掺杂狄拉克海（具有线性色散关系）的显著特征。在本工作中，我们研究了百分之几的空位对上述性质的影响。取决于掺杂水平，如果化学势位于态密度的线性部分，指数$\alpha$仍接近-3。否则，$\alpha$会向更负的值减小，这意味着空位及其位置随机性的联合效应使得介质载流子更难介导磁相互作用。添加百分之几的空位会减弱RKKY相互作用的原子尺度振荡，表明原始石墨烯材料的两谷结构被破坏。令人惊讶的是，通过允许化学势变化，我们发现预期由空位石墨烯中$k_F$尺度引起的长程振荡并不存在。这可能表明通过将石墨烯与空位“合金化”而出现的非费米液体行为。在重度空位石墨烯中振荡的完全缺失可被视为应用中的一个优势，因为交换相互作用的均匀符号有利于磁有序。