单个Fe-三唑自旋交叉纳米棒的氮空位磁强计测量
介观与纳米尺度物理
2023-06-07 v4 化学物理
量子物理
摘要
[Fe(Htrz)2(trz)](BF4)（Fe-三唑）自旋交叉分子在高自旋（HS）与低自旋（LS）态之间表现出热、电和光切换，使其成为分子自旋电子学的有前景候选材料。LS与HS转变源于Fe(II)的电子构型，通常被认为分别是抗磁性和顺磁性的。Fe(II) LS态在基态有六对配对电子，不与磁场相互作用，通常观察到抗磁行为。虽然Fe-三唑化合物的块体磁性质已通过标准磁强计技术被广泛研究，但其在单个层面的性质尚属空白。在此，我们利用氮空位（NV）磁强计研究纳米颗粒簇及尺寸在20至1000 nm之间的单个纳米棒的Fe-三唑LS态的磁性质。我们进行了扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱以确定纳米颗粒/纳米棒的尺寸并确认其各自的自旋态。纳米颗粒/纳米棒产生的磁场图案通过NV磁显微镜成像，作为外加磁场（高达350 mT）的函数，并与SEM和拉曼相关联。我们发现大多数纳米棒中LS态呈轻微顺磁性，可能源于表面氧化和/或纳米棒边缘处较多的Fe(III)。对Fe-三唑LS态纳米颗粒簇的NV测量揭示了抗磁与顺磁两种行为。我们的结果凸显了NV量子传感器研究自旋交叉分子与分子磁体磁性质的潜力。
引用
@article{arxiv.2303.09636,
title = {Nitrogen-vacancy magnetometry of individual Fe-triazole spin crossover nanorods},
author = {Suvechhya Lamichhane and Kayleigh A McElveen and Adam Erickson and Ilja Fescenko and Shuo Sun and Rupak Timalsina and Yinsheng Guo and Sy-Hwang Liou and Rebecca Y. Lai and Abdelghani Laraoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09636},
year = {2023}
}