自由基通常通过共价键的断裂形成，在从合成化学到自旋电子学和非线性光学的各个领域发挥着重要作用。然而，在单分子水平上对自由基状态的表征和调控面临着巨大挑战。近日，北京大学Guo Xuefeng、华南理工大学Huang Fei、Li Yuan、中国科学技术大学Li Xingxing通过单分子电学方法，对具有供体-受体结构的单个二自由基开壳特性进行了检测和调谐。
本文要点：
1) 该自由基通过共价酰胺键夹在纳米带隙的石墨烯电极之间，以构建稳定的石墨烯-分子-石墨烯单分子结。作者将电导率作为温度的函数，并实时跟踪了闭壳和开壳电子结构的演变，开壳三重态随着温度的升高而稳定。
2) 此外，作者通过电场和磁场等外部刺激来调节自旋状态，并提取闭合壳层和开放壳层状态之间转变的热力学和动力学参数。该发现为单分子自由基在外部刺激下的转变提供了见解，这有助于开发基于功能量子自旋的分子器件。
Caiyao Yang et.al Regulation of quantum spin conversions in a single molecular radical Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01632-2
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01632-2
