一个研究小组成功创建了一种通过利用分子级别的氢键来生产可切换磁性材料的新方法。这项创新研究揭示了某些金属配合物如何通过引入手性氢键，从曾经对外部影响无反应，转变为能够表现出清晰而完整的磁性转变。
来自熊本大学的研究小组成功创建了一种通过利用分子级别的氢键来生产可切换磁性材料的新方法。这项创新研究揭示了某些金属配合物如何通过引入手性氢键，从曾经对外部影响无反应，转变为能够表现出清晰而完整的磁性转变。
由优先创新与卓越组织（POIE）的助理教授关根佳宏领导的研究团队，旨在开发由钴（Co²⁺）和铁（Fe³⁺）离子构成的可切换分子组装体，这些离子通常对外部刺激不做反应。他们的关键创新是在手性羧酸中添加氢键，使分子能够以极高的精度在磁性状态（顺磁性和抗磁性）之间进行转变。这些组装体被称为“分子普鲁士蓝类似物”，显示出钴和铁离子之间的受控电子转移的潜力——这是传统材料无法实现的壮举。
本研究中的一个重要发现是分子手性对这些组装体有效性的影响。使用对映纯氢键供体（HBD）分子导致清晰、完整的磁性转变，而外消旋混合物则产生无序结构，转变模糊而不完整。这强调了精确的分子排列在制造可预测行为的功能材料中的重要性。“手性氢键单元对我们观察到的协同和突发相变是至关重要的，”关根助理教授表示。“这为在分子尺度上设计可切换材料开辟了新的可能性。”
这些发现可能为磁存储设备、传感器和各种电子应用中的先进材料铺平道路。研究强调了分子结构的微小变化可能导致材料行为的重大差异，提供了一种创造功能性分子机器和智能材料的新途径。
