石墨烯中单碳原子空位的可调磁性
材料科学
2018-11-07 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
移除一个单碳原子空位会在石墨烯中引入（准）局域态，涉及 σ 和 π 电子。预测石墨烯中单碳原子空位的局域悬键与准局域电子之间的相互作用可控制其磁性。然而，通过操控 σ 和 π 电子间的相互作用来实验验证该预测仍是一项重大挑战。在此，我们报道利用扫描隧道显微镜（STM）针尖操控石墨烯中单个单碳原子空位的磁性。我们的自旋极化 STM 测量，辅以密度泛函理论计算，表明即便局域与准局域电子远高于费米能级，它们之间的相互作用也能将 π 电子分裂为具有相反自旋的两个态。借助 STM 针尖，我们成功操控了 π 电子磁矩相对于 σ 电子磁矩的大小与方向。实验中实现了单碳原子空位的三种不同磁态，其磁矩分别约为 1.6、0.5 和 0 μ_B。
引用
@article{arxiv.1811.02277,
title = {Tunable magnetism of a single-carbon vacancy in graphene},
author = {Yu Zhang and Fei Gao and Shiwu Gao and Lin He},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02277},
year = {2018}
}
备注
4 figures