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研究报道克拉氏杯的固相合成及其自旋性质
作者:小柯机器人 发布时间:2025/3/18 17:15:33


克拉氏杯的固相合成及其自旋性质的研究,这一成果由新加坡国立大学吴继善团队经过不懈努力而取得。2025年3月17日,国际知名学术期刊《自然-化学》发表了这一成果。

本文报道了克拉氏杯的固相合成及其自旋性质的实验证明。磁学研究表明,这两个自旋在空间上是分离的,平均距离为8.7和反铁磁耦合在基态,ΔES-T为-0.29 kcal mol-1。他们的结果提供了对Clar's高脚杯中自旋纠缠的深入了解,并可能启发量子信息技术相关分子自旋的设计。

据了解,在传统观点中,自旋配对发生在化学键中的两个电子之间,其中键的相互作用补偿了静电排斥的惩罚。在一个分子实体中,两个非成键电子之间是否会发生自旋配对是一个谜。在分子尺度上揭示这种类型的自旋纠缠(即两个空间分离的自旋之间的配对)是一个长期的挑战。1972年,埃里希·克莱尔(Erich Clar)提出了克莱尔的高脚杯,为验证这种非共同属性提供了一个理想的平台。

附:英文原文

Title: Solution-phase synthesis of Clar’s goblet and elucidation of its spin properties

Author: Jiao, Tianyu, Wu, Cong-Hui, Zhang, Yu-Shuang, Miao, Xiaohe, Wu, Shaofei, Jiang, Shang-Da, Wu, Jishan

Issue&Volume: 2025-03-17

Abstract: In the traditional view, spin pairing occurs between two electrons in a chemical bond where the bonding interaction compensates for the penalty of electrostatic repulsion. It is a mystery whether spin pairing can occur between two non-bonded electrons within a molecular entity. Unveiling this type of spin entanglement (that is, pairing between two spatially segregated spins) at the molecular scale is a long-standing challenge. Clar’s goblet, proposed by Erich Clar in 1972, provides an ideal platform to verify this unusual property. Here we report the solution-phase synthesis of Clar’s goblet and experimental elucidation of its spin properties. Magnetic studies reveal that the two spins are spatially segregated with an average distance of 8.7 and antiferromagnetically coupled in the ground state with an ΔES–T of 0.29kcalmol1. Our results provide insight into the spin entanglement in Clar’s goblet and may inspire the design of correlated molecular spins for quantum information technologies.

DOI: 10.1038/s41557-025-01776-1

Source: https://www.nature.com/articles/s41557-025-01776-1

期刊信息

Nature Chemistry:《自然—化学》,创刊于2009年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:24.274
官方网址:https://www.nature.com/nchem/
投稿链接:https://mts-nchem.nature.com/cgi-bin/main.plex