自旋交叉（SCO）分子由于在多種刺激下具有改變自旋狀態(tài)的能力，因此有望成為納米級磁開關(guān)。但是，SCO系統(tǒng)在縮小為納米級自旋電子器件時會面臨瓶頸：納米級的不穩(wěn)定性，絕緣特性以及在納米級器件中放置納米晶體時缺乏控制力。在這里，我們顯示了穩(wěn)定的鐵基SCO分子在單壁碳納米管（SWCNT）的一維腔體內(nèi)的封裝。我們發(fā)現(xiàn)SCO機制可以承受納米級晶體管中單個異質(zhì)結(jié)構(gòu)的封裝和定位。客體分子中的SCO開關(guān)通過主體SWCNT觸發(fā)較大的電導(dǎo)雙穩(wěn)態(tài)。此外，SCO躍遷到更高的溫度顯示出滯后循環(huán)，因此在結(jié)晶樣品中不存在記憶效應(yīng)。我們的研究結(jié)果表明，SWCNTs中的封裝如何為讀出SCO分子并將其定位到納米器件中提供了基礎(chǔ)，也有助于調(diào)整它們在納米尺度上的磁性能。
Fig. 1 SCO復(fù)合物的封裝。
Fig. 2 在SWCNT中存在Fe-SCO。
Fig. 3 SCO @ SWCNT雜化物的電子傳輸。
Fig. 4 SCO@SWCNT的DFT計算。
相關(guān)研究成果于2021年由西班牙馬德里坎托布蘭科校區(qū)Enrique Burzurí 課題組，發(fā)表在Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-021-21791-3）上。原文：Spin-state-dependent electrical conductivity in single-walled carbon nanotubes encapsulating spin-crossover molecules。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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