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Description
Investigamos las propiedades electrónicas y magnéticas de canales de grafeno (de 2 a 4 nm de ancho) en fluorografeno, centrándonos en dos interfaces distintas: la interfaz totalmente fluorada α y la interfaz semifluorada β. Los cálculos basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT) revelan que los canales αα presentan un comportamiento semiconductor con ordenamiento antiferromagnético, asemejándose estrechamente a las nanocintas de grafeno zigzag prístinas. En contraste, los canales αβ muestran ferromagnetismo y una transición de semiconductor a metal dependiente del ancho. Buscando el estudio de sistemas más grandes, desarrollamos modelos efectivos de Hubbard para canales αα y αβ. Basados en resultados DFT y en análisis de funciones de Wannier, dichos modelos reproducen la estructura electrónica y el orden magnético observados en los cálculos DFT. De forma crucial, nuestro modelo αβ capta exitosamente la transición de semiconductor a metal. La aplicación de este modelo a sistemas más grandes revela la persistencia de un estado ferromagnético con polarización de espín localizada en el borde α. Nuestros resultados demuestran el potencial de la fluoración para la ingeniería dirigida de propiedades y proporcionan una base para explorar sistemas grafeno-fluorografeno en aplicaciones de dispositivos que van desde la microelectrónica hasta la espintrónica.
