開殼納米石墨烯表現出由拓撲挫敗或強電子-電子相互作用產生的非常規π磁性。然而,傳統的設計方法通常僅限于單個磁源,這可能限制開殼納米石墨烯中相關自旋的數量或磁排序的類型。
在這里,新加坡國立大學Jiong Lu,Jishan Wu,捷克科學院物理研究所Pavel Jelinek,Libor Veis提出了一種設計策略,結合拓撲挫敗和電子-電子相互作用,在 Au(111) 上制造大型完全熔融的“蝴蝶”形四基納米石墨烯。
文章要點
1)研究人員采用鍵分辨掃描隧道顯微鏡和自旋激發光譜來分別解析分子主鏈并揭示強相關的開殼特征。
2)這種納米石墨烯包含四個不成對的電子,具有鐵磁和反鐵磁相互作用,具有多體單重態基態和強多自旋糾纏,這可以通過多體計算得到很好的描述。
3)此外,研究人員使用二茂鎳磁性探針研究了納米石墨烯的磁性和自旋態。在多自由基納米石墨烯中印記和表征多體強相關自旋的能力為量子信息技術的未來進步鋪平了道路。
參考文獻
Song, S., Pinar Solé, A., Matěj, A. et al. Highly entangled polyradical nanographene with coexisting strong correlation and topological frustration. Nat. Chem. (2024).
https://doi.org/10.1038/s41557-024-01453-9