在信息技術(shù)的飛速發(fā)展中,探索更快、更節(jié)能的信息存儲與傳輸方式具有重要的科學(xué)意義。自旋波用于信息傳遞無需電荷參與,具有無焦耳熱損耗的特點(diǎn),因而基于自旋波激發(fā)和傳遞原理制作而成的電子設(shè)備的能耗將極大降低?;诖?,能產(chǎn)生自旋波激發(fā)的材料備受關(guān)注。在此之前,該類材料多集中于無機(jī)塊體材料,如釔鐵石榴石、CoFeB合金和NiO薄膜等。
近日,西安交通大學(xué)前沿院翟沅琦助理教授(鄭彥臻團(tuán)隊(duì))通過精準(zhǔn)的配位化學(xué)設(shè)計(jì),采用氟橋聯(lián)策略與多齒醇胺配體協(xié)同作用,在溶劑熱條件下成功合成了一例具有獨(dú)特亞鐵磁基態(tài)的3d-4f異金屬團(tuán)簇分子——{CrDy}。該團(tuán)簇表現(xiàn)出典型的單分子磁體行為,磁滯回線具有軟磁的特點(diǎn)(矯頑場為1000 Oe);另外,利用非彈性中子散射技術(shù),團(tuán)隊(duì)探測到該體系中離散的量子化自旋波激發(fā)峰(108?352 GHz),首次證實(shí)了單分子磁體中的量子自旋波激發(fā)。這一發(fā)現(xiàn)不僅拓展了單分子磁體的功能邊界,也為量子自旋電子學(xué)的發(fā)展提供了新的方向。
{Dy4Cr2}的晶體結(jié)構(gòu)、XPS、質(zhì)譜、磁性及非彈性中子散射譜
該研究成果近期以《Cr-Dy單分子磁體的量子自旋波激發(fā)》“Quantum Spin Wave Excited from a Cr–Dy Single-Molecule Magnet”為題發(fā)表在國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)會志》(Journal of the American Chemical Society)上。前沿院凌博愷博士為論文第一作者,翟沅琦助理教授、鄭彥臻教授及松山湖材料實(shí)驗(yàn)室付振東副研究員為論文通訊作者,西安交通大學(xué)為本論文第一完成單位。該工作的中子散射實(shí)驗(yàn)由日本質(zhì)子加速器研究綜合體(J-PARC)科學(xué)家古府麻衣子(Maiko Kofu)完成,質(zhì)譜測試由廣東工業(yè)大學(xué)鄧潔薇完成,工作得到國家自然科學(xué)基金、高等學(xué)校的學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃資助,同時(shí)感謝西安交通大學(xué)分析測試中心的支持和幫助。