第一作者：Deepak K. Swain

通讯作者：Satchidananda Rath

通讯单位：印度理工学院

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分子纳米磁体可以在单分子尺度上实现磁双稳态，这意味着由这种磁体制成的存储设备具有更强的数据存储能力，有望应用于高密度信息存储、自旋电子学器件、分子传感和量子计算等。金属团簇(MCs)具有优异的光学、电学、磁性，源于边缘原子到顶点的电荷分布的结构和方向的各向异性。并且从原子尺度结构的MCs中产生的磁性，由于其原子性、配体介导的相互作用和可调的电子结构所产生的可调特性，构成了现代科学技术的一个激动人心的课题。本文由印度理工学院Satchidananda Rath 等人通过单锰(Mn)原子的掺杂和金团簇(Au8)的组装，导致手性驱动的磁性，这种结果是通过配体介导的生长实现的。这项工作使实现配体−金属簇组装到手性磁性材料中的原子−簇相互作用现象能够用于光自旋电子学的应用。

要点一： 

单Mn原子掺杂在配体保护和组装的Au8簇中，具有手性优势，通过湿化学途径实现。飞行时间质谱证实了配体保护金属簇的自组装。从XANES和EPR中观察到Mn掺杂物在Au基体中占据了四面体位置。CD和VCD分析揭示了掺杂剂介导的样品电子手性和结构手性的改变。

要点二：

对正手性Mn掺杂金团簇进行了磁测量，实现了室温铁磁滞回线(Mr≈0.03 emu/g, Hc≈4.23 kOe)，而对负手性Mn掺杂金团簇进行了超顺磁测量(Ms估计为0.015 emu/g)。自旋极化密度泛函理论计算水平补充了组装的金团簇作为分子磁体的Mn主导铁磁性质。

图1：Mn掺杂金团簇的基质辅助激光解吸飞行时间质谱。

图2: (a)样品、Mn²⁺参比和Mn³⁺参比的归一化x射线吸收近边光谱(XANES)。(b) Au₇Mn超导材料的电子顺磁共振谱。

图3：(a) Au₇Mn超导材料的室温光吸收光谱。(b)样品的圆二向色光谱(CD)。

图4：(a) Au₈ AMC样品在300 K时的M-H图。在较高的磁场下，经过原点并出现饱和的曲线显示了超顺磁行为，磁化饱和度Ms估计为0.015 emu/g。(b) Au₇Mn AMCs的室温M - H图。

参考文献

D.K. Swain, G. Mallik, P. Srivastava, A.K. Kushwaha, P. Rajput, S.N. Jha, S. Lim, S. Kim, S. Rath, Single Mn Atom Doping in Chiral Sensitive Assembled Gold Clusters to Molecular Magnet, ACS Nano, 15 (2021) 6289-6295.