近日，365上市公司物理与光电学院胡贵超教授课题组在自然指数期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters》上发表题为“All-Electrical Manipulation for Magnetism and Fano Resonance in the Molecular Junction Based on a Covalently Functionalized Graphene Nanosheet”的学术论文。365上市公司为唯一论文署名单位，博士研究生张惠晴为第一作者，胡贵超教授和邱帅副教授为通讯作者。
在分子自旋电子器件中通过电学控制实现磁性状态的写入与读取，是高集成化电子电路的理想操控手段。本文基于共价功能化石墨烯纳米片与非磁性电极构成的单分子晶体管，提出一种全电操控磁特性及自旋输运的策略。第一性原理计算表明，在高度局域的平带态与连续态相互作用下，器件透射谱呈现出两个自旋分辨的法诺共振特征峰。利用这种独特的法诺线形，在栅极电压调控下实现了高-低电导态的切换以及自旋极化率由93%至-90%的反转。当栅极电压达到临界值时，石墨烯纳米片内发生磁性-非磁性相变。该磁性的转变源于分子中性态到氧化态或还原态的转变。此外，文章还揭示了在偏压下高效的自旋相关输运和栅极调控自旋极化的特性。该研究为设计高性能的全电自旋电子器件提供了新的思路。
以上研究获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金项目的资助。
论文连接：https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5c03663
