基于氮掺杂纳米石墨烯的反铁磁链的构筑及其自旋态调控

本文介绍了中国科学院物理研究所高鸿钧院士团队在自旋-1/2反铁磁海森堡链的构筑及其自旋态调控方面的研究。团队通过表面合成策略，利用氮杂原子邻位碳氢活化反应成功构筑出纳米石墨烯链状聚合物，并通过非接触式原子力显微镜对其化学结构进行成像。研究发现，这些聚合物链的自旋态与链长奇偶性相关，偶数链表现为自旋单重态，奇数链则表现为自旋双重态。此外，实验观测到自旋激发能隙随链长增加呈指数级衰减，与理论模型吻合。该研究为有机纳米自旋电子学的应用和量子计算研究提供了新的平台。相关成果发表于Nature Synthesis (2025)。