Descubriendo el Estado Fundamental de Triplete de Flake de Grafeno Triangular Ingenierizado con Precisión Atómica sobre una Superficie Metálica

El grafeno puede desarrollar grandes momentos magnéticos en nanomateriales de estructura abierta diseñados a medida, como el trianguleno, una pieza triangular de grafeno con bordes en zigzag. Los métodos actuales de ingeniería de nanosistemas de grafeno sobre superficies han logrado producir estructuras de shell abierto con precisión atómica, pero la demostración de su espín neto sigue siendo elusiva hasta la fecha. Aquí, fabricamos sistemas de grafeno similares al trianguleno y demostramos que poseen un estado fundamental de espín S=1. La espectroscopia de túnel por barrido identifica la huella de un estado de Kondo S=1 subpantalla en estas escamas a bajas temperaturas, señalando las interacciones ferromagnéticas dominantes entre dos espines. Combinados con simulaciones basadas en el modelo de Hubbard de campo medio, mostramos que este paramagnetismo de π S=1 es robusto y puede convertirse en un estado S=1/2 mediante átomos de H adicionales unidos a los sitios radicales. Nuestros resultados demuestran que el paramagnetismo de π de flake de grafeno de alto espín puede sobrevivir en superficies, abriendo la puerta al estudio del comportamiento cuántico de espines π interactuantes en sistemas de grafeno.