图：通过Dy-Dy 共价键诱导的强磁耦合单分子磁体。
由全碳原子组成的封闭笼状富勒烯分子，为稳定上述特殊的镧系金属共价键提供了可能，所得到的内嵌金属富勒烯SMM具有化学和热稳定性高、可升华、分子和电子结构易于调控等特点。鉴于此，杨上峰教授团队通过真空电弧放电法合成了首例含有Dy-Dy共价键（键长仅为3.61 Å）的双金属富勒烯Dy2@C82。这一特殊成键性质导致两个Dy离子之间产生很强的反铁磁耦合作用（磁交换能垒为33.9 K），从而有效抑制了量子隧穿效应。Dy2@C82在25 K以下均能展现出SMM特征的磁滞现象，其弛豫时间100秒时对应的阻塞温度（TB,100s）达27.2K，为目前报道的所有通过4f电子直接耦合（不含单电子金属-金属键）的多核单分子磁体中的最高值。这一发现不仅展示了内嵌金属富勒烯在单分子磁体领域的优势，也为研究镧系金属的特殊成键性质提供了重要的科学模型。
此前，胡子琦副研究员和杨上峰教授作为共同通讯作者还受邀为《Chem. Soc. Rev.》撰写了题为“内嵌金属富勒烯分子纳米磁体”的封面综述文章（Chem. Soc. Rev. 2024, 53, 2863-2897）。
该论文的共同第一作者为中国科学技术大学博士生辛金鹏和胡子琦副研究员，通讯作者为杨上峰教授和胡子琦副研究员。该项研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院先导专项等项目的资助。
附文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04429