磁性碳材料由于其獨特的磁學性質而在室溫磁體、自旋量子學和量子器件中有卓越的應用前景，作為一種新型材料備受關注。而存在兩個或多個擴展的鋸齒形邊緣結構的石墨烯納米帶可能導致獨特的開殼特性和磁學性質，這些Z字形邊緣上的電子表現出不同的旋轉方向，使得石墨烯納米帶作為一種新型材料，有望成為下一代智能納米電極、光電子、自旋電子學等研究領域的首選材料。
[n,m]peri-acene系列分子作為磁性碳材料中的明星分子，近年來備受科技界關注，但它超高的雙自由基特征及高反應活性，讓其制備與表征仍充滿巨大挑戰。科學家們前期利用濕法合成技術合成了世界上僅有的四個[n,m]peri-acene分子，并對其結構與性能進行詳細研究。
湖南科技大學教授曾望東科研團隊通過理論計算來預測、精準的分子設計以及自上而下的濕法合成技術，突破技術堡壘，成功制備了迄今為止雙自由基特征最高，結構最大的明星分子Peri-Hexance，并通過X射線單晶衍射方法明確了其分子化學結構，利用紫外可見光譜儀和飛秒瞬態吸收光譜儀研究其光學性能，電化學工作站測定其電學性質，利用電子自旋共振儀、脈沖電子自旋共振儀和超導量子干涉儀研究其磁學性能，通過高斯理論計算研究了其全局芳香性和電子結構。
據介紹Peri-Hexance分子的成功合成，不僅僅是分子水平上的突破，且對下一代磁性碳材料的研究提供了良好的借鑒，該分子在有機電子學、自旋電子學、量子器件等前沿科學領域具有重要的應用前景。
1月2日，上述成果發表在Nature Communications上，湖南科技大學碩士生張錦基、房小靖與南開大學博士生牛衛衛為論文并列第一作者，曾望東等為通訊作者，湖南科技大學為第一通訊單位。
該項目得到了國家自然科學基金項目、湖南省百人計劃、湖南省自然科學基金杰出青年項目、湖南省重點研發項目等的支持。
相關論文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-024-55556-5
本文鏈接：研究制備出雙自由基特征最高且結構最大的分子http://www.lensthegame.com/show-11-16279-0.html
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