纳米石墨烯的π电子磁性具有质量轻、自旋轨道耦合弱、耦合作用精细等优势,使其在自旋电子器件等领域具有潜在的应用前景。作为纳米石墨烯的典型代表,蒽烯的zigzag边界碳原子拥有低能的局域边界态。随着尺寸的增加,这些低能态逐渐靠近费米面并诱发自旋极化,可赋予蒽烯磁性基态。为了探究长度因素对蒽烯的磁性基态演化的关联,团队设计并合成了两种前驱体分子,成功构筑了不同长度的蒽烯,结合实验和理论计算的结果表明,2-蒽烯在费米面附近无磁响应,基态为无磁性;3-蒽烯存在因自旋翻转的非弹性隧穿过程,基态为反铁磁性;4-蒽烯及更长的蒽烯在费米面附近存在近藤共振峰,基态为双重态。该工作为纳米石墨烯磁性研究提供一种新思路。
昆明理工大学为论文第一单位,蔡金明教授、卢建臣教授及高蕾副教授为论文通讯作者,材料学院博士研究生张辉、硕士研究生李佰锦为论文共同第一作者,厦门大学赵新静博士为共同通讯作者和共同第一作者。该研究工作受到国家自然科学基金项目、云南省基础研究计划项目、中国科学院战略重点研究项目的资助。
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