【儀表網 研發快訊】在信息技術的飛速發展中，探索更快、更節能的信息存儲與傳輸方式具有重要的科學意義。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，因而基于自旋波激發和傳遞原理制作而成的電子設備的能耗將極大降低。基于此，能產生自旋波激發的材料備受關注。在此之前，該類材料多集中于無機塊體材料，如釔鐵石榴石、CoFeB合金和NiO薄膜等。
 

　　近日，西安交通大學前沿院翟沅琦助理教授(鄭彥臻團隊)通過精準的配位化學設計，采用氟橋聯策略與多齒醇胺配體協同作用，在溶劑熱條件下成功合成了一例具有獨特亞鐵磁基態的3d-4f異金屬團簇分子——{Cr2Dy4}(圖1)。該團簇表現出典型的單分子磁體行為，磁滯回線具有軟磁的特點(矯頑場為1000 Oe)；另外，利用非彈性中子散射技術，團隊探測到該體系中離散的量子化自旋波激發峰(108−352 GHz)，首次證實了單分子磁體中的量子自旋波激發。這一發現不僅拓展了單分子磁體的功能邊界，也為量子自旋電子學的發展提供了新的方向。
 

圖1. {Dy4Cr2}的晶體結構、XPS、質譜、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》“Quantum Spin Wave Excited from a Cr–Dy Single-Molecule Magnet”為題發表在國際權威期刊《美國化學會志》(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驗室付振東副研究員為論文通訊作者，西安交通大學為本論文第一完成單位。該工作的中子散射實驗由日本質子加速器研究綜合體(J-PARC)科學家古府麻衣子(Maiko Kofu)完成，質譜測試由廣東工業大學鄧潔薇完成，工作得到國家自然科學基金、高等學校的學科創新引智計劃資助，同時感謝西安交通大學分析測試中心的支持和幫助。