Jiefu Zhang

Studies on spin interactions in metal-radical molecular coordination structures

Yuanming Xiong, Yan Zhao, Hongxiang Xu, Jie Li et autres

自旋相互作用的增强与调控是凝聚态物理和自旋电子学的核心问题, 也是开发高性能磁体与量子信息器件的物理基础. 金属-自由基分子配位结构因其结构易调、磁性丰富, 已成为研究自旋相互作用的理想平台. 在此类体系中, 金属的d/f轨道自旋与自由基分子的π轨道自旋发生直接交换耦合, 可显著增强磁相互作用, 为突破传统超交换弱磁耦合的瓶颈提供了有效方案. 本文综述了金属-自由基分子配位结构的自旋相互作用的研究进展. 首先, 从理论设计与实验验证角度, 阐释了基于自由基配体的分子基磁体能够显著提升临界温度和磁化强度. 其次, 借助扫描隧道显微镜(STM)的原子级分辨能力, 深入剖析了表面配位结构中π-d/f耦合的微观机制. 最后, 总结了该领域在下一代分子基磁体与自旋器件方面面临的机遇与挑战.