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開殼納米石墨烯表現出由拓撲挫折或強電子-電子相互作用引起的非常規π磁性。然而，傳統的設計方法通常局限于單個磁原點，這可能會限制開殼納米石墨烯中相關自旋的數量或磁有序的類型。有鑒于此，新加坡國立大學呂炯、吳繼善、捷克帕拉茨基大學Pavel Jelinek、J.Heyrovsky物理化學研究所Libor Veis等發展了一種通過拓撲受阻和電子-電子相互作用的分子合成策略，在Au（111）上制備了一個完全融合的四自由基大型“蝴蝶”納米石墨烯分子。

本文要點

（1）

分別使用化學鍵分辨率的掃描隧道顯微鏡、自旋激發光譜來表征分子骨架，并且研究這種四自由基分子具有強相關的開殼層電子結構特征。這種納米石墨烯包含四個具有鐵磁和反鐵磁相互作用的非成對電子，具有多體單線態基態和強多自旋糾纏，通過理論計算進行說明其電子結構特點。

（2）

使用鎳磁性探針研究了納米石墨烯的磁性和自旋態。我們報道的多自由基納米石墨烯表征強相關多體自旋有助于量子信息技術的未來發展。

參考文獻

Song, S., Pinar Solé, A., Matěj, A. et al. Highly entangled polyradical nanographene with coexisting strong correlation and topological frustration. Nat. Chem. (2024)

DOI: 10.1038/s41557-024-01453-9

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01453-9