单分子磁性材料能够通过磁各向异性储存相关信息，因此单分子磁体在记忆存储领域中有巨大的应用前景。目前，爱丁堡大学J. Olof Johansson最近在Nature Chem上发表了Mn^III磁性单分子磁体在超快光激发过程中的振动，观测到通过飞秒激光激发分子调控磁各向异性，为飞秒控制磁性的发展提供了可能性。雷恩第一大学Eric Collet对该工作在Nature Chem上刊发了新闻报道。

本文要点：

（1）光能够对磁性分子的磁性进行远程控制，比如对普鲁士蓝进行光激发得到的电荷传递激发态中磁性弛豫变慢，并展现超顺磁性。光同样能够控制磁性的发生和消失，在Fe(II)体系中可见光激发后实现了低自旋/高自旋状态的变化。J. Olof Johansson等通过飞秒激光激发磁性分子，并测试了飞秒光谱变化情况，结果显示吸收的光实现了对分子的电子和结构的重组，提供了光引发的动态变化信息。通过对[Mn(III)₃O(Et-sao)₃(β-pic)₃(ClO₄)]在飞秒激发后的变化进行检测，结果显示d_z²向d_x²_-y²轨道发生电子转移，并且该过程中同时伴随着结构上的变化。同时，该结构的变化通过热力学平衡进行，引起分子震荡导致分子结构变化。通过相关实验和计算，作者认为这种震荡由于光引发分子电势变化引发的结构变化产生。该分子振动过程稳定了d_x²_-y²轨道，引发姜泰勒效应产生晶格畸变，通过振动频率变化得以验证。该方法虽然无法对自旋调控，可能开发太赫兹（10¹² Hz）技术能够对自旋进行调控，有助于实现飞秒内对磁性和自旋方向的控制，实现利用单分子记录和储存信息。

参考文献

Eric Collet*

Ultrafast control of anisotropy，Nature Chem. 2020, 12, 429-430

DOI：10.1038/s41557-020-0462-z

https://www.nature.com/articles/s41557-020-0462-z

Florian Liedy, Julien Eng, Robbie McNab, Ross Inglis, Thomas J. Penfold, Euan K. Brechin & J. Olof Johansson*

Vibrational coherences in manganese single-molecule magnets after ultrafast photoexcitation，Nature Chem. 2020, 12, 452-458

https://www.nature.com/articles/s41557-020-0431-6