《自然·通訊》報道沈珍教授課題組最新研究進(jìn)展
時間：2021-04-11 15:41:02學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院學(xué)校：南京大學(xué)
??? 最近，化學(xué)化工學(xué)院沈珍教授課題組與日本東北大學(xué)Tadahiro Komeda教授合作，在單分子自旋電子調(diào)控研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，其研究成果“Modulation of the molecular spintronic properties of adsorbed copper corroles”于6月26日發(fā)表于《自然?通訊》（Nature Communications. 2015，6， 7547. doi:10.1038/ncomms8547）。 ??? 分子自旋電子學(xué)是一個新興的研究領(lǐng)域，傳統(tǒng)的自旋電子學(xué)研究主要集中于過渡金屬和無機(jī)半導(dǎo)體，而有機(jī)分子的優(yōu)勢是其電子和磁性能比較容易通過特殊的外界條件控制加以改變，從而實(shí)現(xiàn)對自旋的有效調(diào)控。近藤效應(yīng)是由順磁性分子的未成對自旋電子和金屬基底的導(dǎo)帶電子的交換偶合作用而產(chǎn)生的。利用掃描隧道顯微鏡測試分子的近藤效應(yīng)可以有效的對分子的自旋進(jìn)行表征和調(diào)控。沈珍教授課題組設(shè)計合成了一種抗磁性質(zhì)的二環(huán)[2.2.2]-辛二烯取代銅咔咯分子，有趣的是該分子在真空加熱升華至金的表面時，通過逆Diels-Alder反應(yīng)失去乙烯分子，直接定量轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂许槾判缘谋讲~咔咯。通過掃描隧道譜首次觀測到了基于苯并咔咯配體上未成對自旋的近藤響應(yīng)。結(jié)合分子的晶體結(jié)構(gòu)和理論計算，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展大環(huán)配體的π共軛體系，可以調(diào)控中心金屬的d軌道和大環(huán)配體的π軌道的相互作用，使配合物的基態(tài)由單重態(tài)變?yōu)槿貞B(tài)，實(shí)現(xiàn)分子自旋的“關(guān)”→“開”。而且其中位取代的苯環(huán)基團(tuán)的旋轉(zhuǎn)可以改變自旋的分布，在自旋電子調(diào)控方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
??? 該論文的第一作者為化院12級博士生吳凡，第一通訊作者為沈珍教授。該工作受到國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（2013CB922101 和 2011CB808704），國家自然科學(xué)基金(21371090)和江蘇省自然科學(xué)基金（BK20130054）的支持。
圖1.咔咯銅配合物的掃描隧道成像和近藤響應(yīng)研究
圖2. 單分子苯并銅咔咯分子的近藤響應(yīng)分布圖
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