通过配位环境调控实现二维金属有机网络磁学性质精准设计

来自表面科学领域的研究人员通过调控配位环境与连接体-金属化学计量比，成功设计了基于Co中心的二维金属有机纳米结构。该研究首次实现在相同氧化态和自旋量子数(3/2)条件下，使体系产生从面外到面内反铁磁性的磁序转变，为二维磁性材料的设计提供了新范式。

　　

通过精准调控配位环境与连接体-金属化学计量比，研究人员在金(111)基底表面构建了两种具有不同配位构型的二维金属有机纳米结构。结合表面科学技术与理论计算分析发现，尽管两种结构中钴中心均保持+2氧化态和3/2自旋量子数，却呈现出截然不同的磁学行为：一种表现为面外反铁磁(antiferromagnetic)基态，另一种则显示面内反铁磁序。这种通过配位球工程(Coordination Sphere Engineering)实现磁各向异性调控的策略，为设计二维(2D)金属有机磁体及其功能化应用开辟了新途径。研究还通过扫描隧道显微镜(STM)和X射线磁圆二色性(XMCD)等技术证实了磁序的稳定性。该成果彰显了配位化学在纳米尺度磁学调控中的强大能力，对开发新型低维磁性材料具有重要意义。