El grafeno es un material diamagnético, este es, incapaz de volverse magnético. Sin embargo, Se predice que una pieza triangular de grafeno es magnética. Esta aparente contradicción es una consecuencia de las formas "mágicas" en la estructura de las escamas de grafeno, que obligan a los electrones a "girar" más fácilmente en una dirección. Triangulene es un copo de grafeno triangular, que posee un momento magnético neto:es un imán de grafeno del tamaño de un nanómetro. Este estado magnético abre perspectivas fascinantes sobre el uso de estos imanes de carbono puro en la tecnología.

Sin embargo, las sólidas predicciones del magnetismo triangular tropezaron con la ausencia de pruebas experimentales claras, debido a que la producción de triánguleno por métodos de síntesis orgánica en solución era difícil. El carácter bi-radical de esta molécula hizo que fuera muy reactiva y difícil de fabricar. y el magnetismo parece ser muy esquivo en esos pocos casos exitosos.

En un nuevo estudio, publicado en Cartas de revisión física , este desafío fue revisado utilizando un microscopio de efecto túnel (STM). Después de ensamblar una pieza triangular de grafeno sobre una superficie limpia de oro, Las mediciones de espectroscopía de tunelización de barrido de alta resolución revelaron que este compuesto tiene un estado magnético neto caracterizado por un estado fundamental de espín S =1 y, por lo tanto, que esta molécula es pequeña, paramagnet de carbono puro. Estos resultados son la primera demostración experimental de una escama de grafeno de alto giro.

Los hallazgos se complementaron aún más con pasos de manipulación atómica de subproductos de trianguleno pasivado con hidrógeno que se encuentran ocasionalmente en el experimento. Mediante la eliminación controlada de estos átomos de hidrógeno adicionales en los experimentos, el estado de giro del copo podría modificarse a partir de un caparazón cerrado, estructura doblemente hidrogenada, a un estado intermedio de giro S =1/2, y finalmente al estado de alto espín S =1 de la estructura molecular ideal.

La prueba experimental de un estado de espín en ausencia de un eje de cuantificación magnético (detectable por STM con polarización de espín) o anisotropía magnética (detectable por espectroscopía de efecto túnel inelástico de espín-flip) no es simple. En este trabajo, la firma de giro se obtuvo del efecto Kondo subestimado, una versión exótica del efecto Kondo estándar descrito en la década de 1960, que puede surgir en sistemas de alto giro. Su observación en una escama de grafeno sobre un metal no se ha informado antes y trae aquí nuevos conocimientos para comprender los espines que interactúan con las superficies.