Forskere opnår kemisk kontrolleret, reversibel magnetisk faseovergang

Et forskerhold ledet af Associate Prof. Li Xingxing og Prof. Yang Jinlong fra University of Science and Technology of China (USTC) fra Chinese Academy of Sciences (CAS) har udviklet en banebrydende kemisk metode til todimensionelle metal-organiske gittere .

Deres resultater blev offentliggjort i Nano Letters den 2. okt.

I spintronics er det altafgørende at udvikle en effektiv måde til reversibelt at kontrollere materialernes spin-rækkefølge. Selvom der er blevet foreslået forskellige fysiske metoder, har kemisk opnåelse af dette givet betydelige udfordringer.

Forskere foreslog udnyttelsen af ​​den velkendte lactim-lactam tautomeriseringsproces til reversibelt at modulere den magnetiske faseovergang i todimensionelle (2D) organometalliske gitter. Denne åbenbaring tilbyder nye veje til styring af materialers elektriske og magnetiske egenskaber.

Spin-tilstanden af ​​en organisk linkers gennemgår en transformation fra en singlet-tilstand til en dublet-tilstand på grund af lactim-lactam-tautomeriseringen.

Brug af kemiske midler til at kontrollere spin-tilstanden af ​​materialer har flere potentielle fordele i forhold til fysiske metoder. Det kan gøres ved stuetemperatur, hvilket gør det mere praktisk til virkelige applikationer. Derudover kan kemiske reaktioner styres præcist, hvilket muliggør mere præcis kontrol over materialernes spintilstand.

I deres undersøgelse brugte holdet forbindelsen kaldet 2D organometalliske gitter, som har en unik struktur, der gør det muligt at ændre dens magnetiske fase ved hjælp af lactim-lactam tautomerisering. Forskere viste, at denne reaktion kunne bruges til reversibelt at skifte materialets magnetiske tilstand fra antiferromagnetisk til ferrimagnetisk.

Holdets resultater baner vejen for yderligere forskning på dette område. Ved at udforske andre kemiske reaktioner, der kan påvirke spin-tilstanden af ​​materialer, kan det være muligt at udvikle endnu mere avancerede spintroniske enheder i fremtiden.

Flere oplysninger: Junyao Li et al., Kemisk kontrolleret reversibel magnetisk faseovergang i todimensionelle organometalliske gitter, nanobogstaver (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c03060

Journaloplysninger: Nano-bogstaver

Leveret af University of Science and Technology of China