【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】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(chǔ)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(wú)需電荷參與，具有無(wú)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。基于此，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(wú)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(guò)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——{Cr2Dy4}(圖1)。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(chǎng)為1000 Oe)；另外，利用非彈性中子散射技術(shù)，團(tuán)隊(duì)探測(cè)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。
 

圖1. {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(guó)際權(quán)威期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)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(cè)試由廣東工業(yè)大學(xué)鄧潔薇完成，工作得到國(guó)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(cè)試中心的支持和幫助。