第一作者：Deepak K
通讯作者：Satchidananda Rath
通讯单位：Indian Institute of Technology Bhubaneswar
研究内容：
通过掺杂组装的超小金属团簇(AMCs)，手性搅拌的光学和磁性特性可以很有前途地识别类似类分子的量子器件。在这里，单锰(Mn)原子的掺杂和金团簇(Au8)的组装，导致了手性驱动的磁性，已经通过配体介导的生长实现了。近边缘结构的X射线吸收和电子顺磁共振研究证实了锰掺杂剂在金主体中的四面体配位局部结构。光学和振动圆二色性分析证实了在锰存在下手性（从负到正）的调制。在300K处，明显的铁磁滞环显示，与配体影响的超顺磁无掺杂AMC相反的手性敏感铁磁性。自旋极化密度泛函理论水平的计算揭示了掺杂AMC中自旋上下状态密度的部分重叠，这是由于铁磁性质是适合光自旋电子学应用的分子磁体。
示意图1：本文中的示意图
要点一：
本文在配体保护和组装的 Au8团簇中，通过湿化学途径实现了单 Mn 原子的掺杂，具有手性的优势性质。
要点二：
飞行时间质谱证实了配体保护的金属团簇的自组装。从XANES和EPR中观察到，锰掺杂剂在金宿主中占据了四面体位置。CD和VCD分析揭示了掺杂剂介导的样品电子和结构手性的改变。正手性锰掺杂金团簇的磁性测量完成了室温铁磁磁滞回线，与具有超顺磁性的负手性金团簇相反。
要点三：
自旋极化密度泛函理论的计算水平补充了组装的金团簇作为分子磁体的锰主导的铁磁性。这项工作使实现配体−金属簇组装成手性磁性材料中的原子−簇相互作用现象，用于光自旋电子学的应用。
图2：(a)样品的归一化x射线吸收近边缘光谱(XANES)。(b)Au7Mn AMCs的电子顺磁共振谱。
图5：（a1）AMCs和（a2）掺杂Mn的AMCs的优化结构。掺杂AMCs和未掺杂AMCs的(b)红外吸收和(c)振动圆二色光谱分别用蓝色和红色的线表示。
图6：(a)计算了Au8 AMCs的态密度(DOS)和部分态密度(PDOS)谱。(b)掺杂Mn的AMCs的DOS和PDOS。
图7：自旋状态密度是指掺杂Au AMCs的优化结构的自旋向上和自旋向下状态，分别用青色和紫色的等高线图表示。
参考文献
Deepak K. Swain, Gyanadeep Mallik, Pooja Srivastava, Anoop K. Kushwaha, Parasmani Rajput, Shambhu N. Jha, Seokmin Lim, Seungchul Kim, and Satchidananda Rath. Single Mn Atom Doping in Chiral Sensitive Assembled Gold Clusters to Molecular Magnet. ACS Nano 2021, 15, 6289−6295.
