Nat. Chem.：CoFe普鲁士蓝类似物中超快自旋跃迁驱动的电荷转移

芣苢

2020-12-08

光诱导的电荷转移是自然界和技术中的重要过程，该过程可产生奇特的功能，例如氰化物桥联的双金属配位网络的磁序。尽管它在化学和材料科学领域引起广泛的兴趣并快速的发展，但初始光诱导过程的原子级描述在数十年来一直存在争论，因为该过程将金属间电荷转移和自旋跃迁耦合在一起，由于其极高的速度而难以确定。近日，雷恩大学Eric Collet，Marco Cammarata等通过飞秒X射线和光学吸收光谱学研究了氰化物桥接的CoFe系统中的电荷转移过程，揭示其超快电子和结构动力学行为。

本文要点：

1）作者研究了CoⁱⁱⁱFeⁱⁱ纳米晶体（Cs_0.7Co（Fe（CN）₆）_0.9）在光照射下向CoⁱⁱFeⁱⁱⁱ态的转变，低温下寿命以及在120K以上迅速弛豫。

2）实验结果表明，自旋跃迁首先在〜50 fs内的Co位点上发生，它驱动了随后的〜200 fs内的Fe-Co电荷转移。

该工作表明，超快X射线科学在监测和解开结构和电子动力学方面具有巨大的潜力，这对从根本上理解化学，生物学和物理学中众多基于电荷转移的现象非常重要。该工作代表了迈向通过光来理解和控制基于电荷转移的功能的重要一步。

Marco Cammarata, et al. Charge transfer driven by ultrafast spin transition in a CoFe Prussian blue analogue. Nat. Chem., 2020

DOI: 10.1038/s41557-020-00597-8

https://www.nature.com/articles/s41557-020-00597-8