自旋电子学通过调控电子的自旋自由度来构建新型电子学器件。与传统微电子 技术相比，自旋电子学器件具有非易失性、低功耗、高密度和高速度等优点，在 磁存储、物联网、大数据和人工智能等领域具有重要的应用价值。在过去的一、 二十年间，自旋电子学领域已经取得了巨大的进展，包括高密度磁记录技术和磁 性随机存储器。由于能够便捷地通过改变特定外部条件对其电子自旋及磁性进行 有效的调控，有机分子逐渐成为近年来自旋电子学的研究热点，并衍生出了分子 自旋电子学这一新兴研究领域。 目前，利用扫描隧道显微镜（STM）探测并调控吸附于金属基底的单分子近 藤效应（Kondo effect）进而表征单分子的自旋电子性质是研究分子自旋电子学的 重要方法。部分卟啉及其衍生物由于其特殊的离域自由基能够与金属基底的导带 电子更有效地交换，已经实现了对分子自旋的调控。在此基础上，南京大学沈珍 教授与李绍春教授合作，制备出二苯并咔咯银配合物(Ag-1)，并利用 STM 对 Ag1 在 Ag(111)基底上的近藤效应进行了研究，发现 Ag-1 的电子态从常态下闭窍层 单线态到吸附于银基底后转变为开窍层单线态，首次直接观察到了咔咯银配合物 的分子自旋电子学性质 （图 1）。

图 1. Ag-1 被吸附到 Ag(111)基底表面后的单分子 STM 成像和近藤性质。 

Ag-1 晶体的构型为咔咯币族金属配合物最普遍的马鞍形构型。而当 Ag-1 被吸附到 Ag(111)基底表面后，其呈现的是从未出现过的两种不同朝向的拱形构 型（图 1，依据 Ag 原子与基底的距离大小，分别称作“Ag-Up” 和“AgDown”）。STM 实验结果显示，在两种不同构型分子的中心金属和咔咯环上的 位点处均可以探测到明显的近藤信号，且强度由中心金属向咔咯环上的位点处 递减。这类在中心金属和配体环上均具有近藤信号的双通道分子，为自旋电子 学领域的微型化数据存储和逻辑门器件的设计提供了新途径。 该工作以“Ligand Non-innocence and Single Molecular Spintronic Properties of AgII Dibenzocorrole Radical on Ag(111)”发表在 Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60,  11702 –11706。南京大学化学化工学院徐嘉梁博士和物理学院朱立博士为共同 第一作者，物理学院李绍春教授、化学化工学院吴凡特任副研究员和沈珍教授 为共同通讯作者。该工作得到了配位化学国家重点实验室、人工微结构科学与 技术协同创新中心、国家自然科学基金的支持或资助。