在自组装的功能化Fe(II)蝎酸盐复合膜中发生的非固定且可逆的自旋交叉现象

《ACS Nano》：Non-Pinned and Reversible Spin Crossover in Self-Assembled Monolayers of a Functionalized Fe(II) Scorpionate Complex

自组装单分子层（SAMs）溶液法制备成功在金基底上实现可逆、非固定的自旋交叉（SCO）行为，其Fe(II)配合物表面覆盖率通过多谱学表征证实，变温XPS和XAS显示与 bulk 相同的SCO转变温度367 K，为分子电子器件提供新思路。

　　

（亚）单层中分子的自旋交叉（Spin Crossing, SCO）行为与块体材料中的行为可能有所不同：特别是，SCO分子与基底直接接触时，这种行为可能会被抑制或“固定”，从而对潜在的器件应用造成困扰。此外，对升华后的SCO薄膜进行加工受到其与溶剂反应性的限制。本文研究表明，通过溶液制备自组装单层（Self-Assembled Monolayers, SAMs）形式的Fe(II)复合物[Fe(Tp(4-NHCOC₁₀H₂₀SCOCH₃))(Tp)]（其中Tp = tris(1H-pyrazol-1-yl)borohydride）可以在金基底上形成可逆的、未被固定的SCO结构。化学吸附形成的SAMs通过原子力显微镜、飞行时间二次离子质谱、偏振调制红外反射吸收光谱和X射线光电子能谱得到了验证。循环伏安法展示了这些SAMs的氧化还原活性，明确证实了Fe(II)/Fe(III)氧化还原对的存在；相应的计算结果也表明其表面覆盖度较高。在Fe L_2,3边缘进行的变温X射线光电子能谱和X射线吸收光谱分析显示，单层中的SCO行为与块体材料中的行为一致，且发生可逆的SCO转变，转变温度为367 K。这些发现表明，SCO化合物的单层可以通过溶液法制备，并保持其可逆的SCO特性，使其适用于可切换的分子电子系统。