中国科学技术大学武晓君团队Precision Chemistry｜网状自旋电子学的精准化学设计

本文是一篇关于网状自旋电子学的综述性文章，由中国科学技术大学武晓君教授团队发表。背景方面，传统自旋电子学依赖无机磁体，但化学调控空间有限，难以满足未来器件对可编程性和多功能性的需求。网状化学（如MOFs和COFs）为功能材料的精准设计提供了新范式。研究目的是提出“网状自旋电子学”的理论设计框架，阐述如何通过精准化学设计，将金属节点、有机连接体等“积木”模块化组装，实现对自旋中心、自旋交换路径以及拓扑结构的协同调控，从而构筑具有可编程功能的自旋网络。结论表明，通过调控配位场、轨道占据及拓扑晶格，可在网状材料中实现铁磁、反铁磁、亚铁磁等多种磁有序状态，并展现出磁隧穿、自旋霍尔效应、量子反常霍尔效应等丰富功能。该研究为低功耗电子器件、量子材料和智能功能材料的发展开辟了新方向，并强调了高通量计算和人工智能辅助设计在未来逆向设计中的潜力。