Guo-Lun Huang, Ko.-Yu Ting, Dr. Nagaraju Narayanam, Dong-Rong Wu,
Tzung-En Hsieh, Kai-Chih Tsai, Da-Wei Yang, Qi-Xun Tang, Bo-Kai Su,
Yu-Ting Kang, Shing-Jong Huang, Ching-Hsiang Chen, Yuan-Pin Chang,
Lan-Sheng Yang, Yu-Chiang Chao, Prof. Dr. Elise Yu-Tzu Li, Prof. Dr. Yi-Hsin Liu
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e20242025
國立師範大學 化學系 李祐慈教授
國立師範大學 化學系 劉沂欣副教授
懷抱著對未知的好奇與長達十年的研究積累，我們挑戰了傳統對奈米材料磁性的認知，揭示了Mn²⁺摻雜半導體奈米團簇(CdSe)13中的意外磁矩現象與可調控光致發光，將量子化學、配位化學與自旋電子學緊密聯繫。這項研究初始於一個核心問題： 我們能否透過配體相互作用與摻雜化學來操控奈米尺度的磁性與光學行為？
本研究提出了一種具成本效益且兼顧精準摻雜控制的合成策略，成功實現超過12.3% Mn²⁺摻雜效率，並證明電荷重新分布與自旋的漣漪效應顯著增強磁性響應。透過X射線吸收光譜(XAS)、固態核磁共振(NMR)與表面理論建模等先進技術，我們揭示了含氧配子如何穩定Mn²⁺中心，並進一步操控其鍵結對稱性，利用外加磁場調控自旋交互作用與量子態。這些發現不僅深化了我們對激子-磁振子耦合的理解，還為設計具可調磁光特性的奈米材料奠定了理論基礎，對於量子計算與高密度磁性儲存設備具有極大潛力。
然而，這項研究的價值不僅限於化學領域，更展現了合作探索的精神，體現了科學誠信、堅持與創新的重要性。透過量子化學突破材料設計的界限，我們預見在訊息儲存的可能解決方案、量子材料發展與理論計算技術的深度融合，並期望激勵青年學者擁抱科學旅程中的不確定性與驚喜。