石墨烯是由碳原子组成的单层网络,具有优异的电气和机械性能。石墨烯带具有纳米尺度的宽度s2、3(纳米带)应该具有半金属性和量子限制。石墨烯纳米带的磁化边缘被广泛地从理论的角度进行研究,因为它们的相干操作将成为自旋电子和量子计算的里程碑。然而,实验研究一直受到阻碍,因为纳米带边缘不能以原子精度生产,而且所提出的石墨烯末端在化学上是不稳定的。在这里,我们解决了这两个问题,通过分子石墨烯纳米带功能化与稳定的自旋带自由基基团。我们观察了所预测的离域磁边缘状态,并对自旋动力学和自旋环境相互作用的理论模型进行了测试。通过与非石墨化参考材料的比较,我们可以清楚地识别基功能化石墨烯纳米带的特征行为。我们量化了自旋轨道耦合的参数,定义了相互作用模式,确定了自旋退相干通道。即使没有任何优化,在室温下,自旋相干时间也在微秒范围内,我们在边缘和自由基自旋之间进行量子反演。我们的方法提供了一种实验测试石墨烯纳米带磁性理论的方法。我们观察到的相干时间为量子自旋电子器件中磁性纳米带的使用开辟了令人鼓舞的前景。
——文章发布于2018年5月30日