克日，湖南大学化学化工学院曾泽兵教授课题组在纳米石墨分子与拓扑态性质的交叉领域失掉重要停顿，首次发现并揭示了纳米石墨分子中拓扑界面态的自旋极化及其安闲基性质，相关研究功能颁发在CellPress顶刊Chem上。
纳米石墨烯分子的浩大素质中，磁性一贯以来都是最为令人神驰也是最晦涩难懂的这类π磁化的功能纳米分子具有怪异的开壳电子结构，自旋器件、量子技术和纳米电子器件等领域有着庞大的操纵后劲。不同于自旋极化端态（spin-polarendstate热点钻研，拓扑分类实际最近猜测，若椅式边缘石墨烯纳米带（ANG由拓扑非清淡战斗庸的片段稠合，可以或许出现非凡的对称性卵翼拓扑相—即在交壤的异质结区产生电子自旋极化的界面态（interfacstate这类自旋轨道去简并的景象是由电子强库伦斥力所驱动的但是，以上拓扑态的新实际还没有确切案例考证。
道路形氮杂纳米石墨份子的假想分解。
曾泽兵教授课题组基于原子级精确的湿法合成技术，将两个苝分子和1,6-二氮杂蒽片段稠合，使交界处形成新的p-n异质结（Figur1作者在课题组前期成长的新苝核基础上，经乙炔基修饰、两重povarov环化反应和超低温碱催化关环，成功得到道路形的氮杂纳米石墨烯分子ANG-a~b以此类分子为模型，首次发现并揭示了纳米石墨分子中拓扑界面态的自旋极化及其安闲基性质。
两个纳米石墨分子拥有不异的共轭骨架，而前者在界面区润色有取代基（甲氧基）后者为无位阻的氢原子。经紫外-可见光-近红外领受光谱、电子顺磁共振（ESR和单晶衍射等系列表征及理论计算，证实ANG-a凑近罕见的闭壳电子结构，而ANG-b则是单线态双自由基的基态电子结构，个中，双安闲基贡献为y0=33.9%四自由基贡献为y1=5.7%通过对比两者不同化的电子结构与光电磁学性质，揭开了共轭体系的拓扑界面态特征及其电子效应：1界面峡谷边沿（cove精确氮掺杂，使界面区呈现出显著的拓扑非平庸性，而苝片段则是与之相反的拓扑平庸相，这类拓扑平庸-非平庸-平淡的交替共轭勾引异质结区的电子自旋极化，从而产生异样的安闲基性质；2未成对自旋电子重要漫衍于拓扑界面区，极少离域至分子两端，因此无需开端大位阻基团保护，纳米分子仍具有相当的氛围与热稳定性，甚至对酸和碱的耐受性，这在已报道的共轭安闲基分子材料中是极罕见的3拓扑界面态及其安闲基素质与分子的取代基效应、能隙和离域的界面芳香性等高度关联，这也是界面润饰的ANG-a不具有拓扑界面态的重要起因，尽管凡感到这类位阻润色晦气于安闲基形成。无心思的失电子的纳米份子(ANG-b2+仍贯穿连接界面自旋极化及双安闲基性质（y0=13.8%
A NG-a~b单晶布局(aACID图谱(b领受光谱(c和电化学本质(d~e及其ANG能级默示图和超晶格的界面态电荷密度(fANG-b和(ANG-b2+变温ESR谱图和自旋密度分布(g~h
综上，以上使命不仅展现了一种阶梯状的原子级精确氮杂的纳米石墨烯分子模型，且拓扑界面的自旋极化概念为营建纳米共轭分子提供了一种全新的假想战略，有望创作更多稳定的共轭安闲基分子和光电磁集成的有机共轭材料。
文章第一作者是湖南大学博士研究生李祖豪，通讯作者为湖南大学曾泽兵教授