近日，我院张献明教授团队在《自然》旗下顶尖光学期刊《Light: Science & Applications》上发表题为“Spin-canted Mn–Mn coupling in symmetry-broken metal chloride dimer with dual-responsive luminescence and sensing”的论文。我院周国君副教授为第一作者，张献明教授为通讯作者，我校为第一单位。该研究得到了国家自然科学基金、山西省高校科技创新项目和山西省基础研究计划的支持。
该工作首次提出并验证了一种基于自旋倾斜磁耦合的全新发光调控机制，该成果于上线首日获《科学杂志》（Science News）亮点报道，彰显了其重要的前沿科学价值与应用潜力。
长期以来，Mn(II)离子发光调控主要依赖于传统的“晶体场工程”策略，但该方法存在调控范围有限、难以实现动态响应等瓶颈，严重制约了其在智能传感等前沿领域的应用。为突破这一限制，张献明教授团队创新性地提出并系统验证了“自旋倾斜磁耦合”这一全新物理机制，首次在氯桥Mn(II)二聚体中成功诱导出罕见的“自旋倾斜磁耦合态”。该磁态的形成源于材料结构的高度不对称性，能有效重构Mn(II)的电子能级，从而实现对发光性能的本征、动态调控。基于此机制，该材料展现出优异的双响应发光特性：其发光峰可随温度升高发生蓝移，并表现出显著的压力诱导变色行为。此项研究成功突破了传统调控范式，建立了“结构对称破缺→非共线磁态→发光性质调控→多重刺激响应”的全新理论路径，不仅为开发新一代智能光学材料与高灵敏度传感器奠定了关键基础，也标志着Mn(II)基磁光材料研究迈入了非共线态调控的新阶段。
Scheme 1 磁耦合相互作用
图1 单晶结构与磁学性质
图2 光学性质及电子跃迁机制
全文链接：https://doi.org/10.1038/s41377-025-02154-9
本文未经允许，禁止转载、摘编。
