由nanoGUNE合作研究中心（CIC）领导的西班牙研究机构之间的合作 - 通过设计将磁性卟啉分子连接到石墨烯纳米带的方法，在所谓的分子电子学方面取得了突破。这些连接可能是石墨烯如何实现分子电子学潜力的一个例子。

卟啉是一种重要的分子，负责在植物中进行光合作用并在血液中输送氧气。最近，研究人员一直在试验“磁性卟啉”，并发现它们可以构成自旋电子器件的基础。自旋电子学涉及操纵电子自旋，正是这种自旋负责磁性：当材料中的大部分电子的自旋指向同一方向时，材料被磁化。如果您可以向上或向下移动所有旋转并且可以读取该方向，则可以创建数字逻辑的“0”和“1”的基础。

基于卟啉分子的自旋电子器件利用磁性原子 - 通常是铁，其具有自旋极化状态 - 位于每个分子的中间。有许多方法可以利用这些磁性原子的自旋来极化传输的电流。如果使用具有较大自旋的磁性分子 - 所谓的单分子磁体 - “1”或“0”状态可以通过磁场稳定并通过电流读取。

西班牙研究人员通过原子级精确的石墨烯线与分子直接连接，这些石墨烯共价键合到分子的特定位点。“这可以将电子电流注入分子中，”该团队表示。“我们进一步表明，即使在连接后，分子仍保持其磁性。”

研究人员补充说，他们已经证明，石墨烯纳米带与分子连接的方式的微小变化可以改变其磁性。此外，可以通过注入的电流操纵分子的自旋。“我们通过进行隧道光谱测试了磁化，”该团队说。“我们看到铁离子在与石墨烯纳米带连接后保持其自旋和优选方向，但在少数情况下，键合不同，它完全消失。因此，联系方式至关重要。“

该团队认为这项工作将自旋电子学引入分子电子学，并且非正式地将其称为“分子自旋电子学”。

在未来的研究中，研究人员将致力于使用单分子磁体，并通过带状物注入电流来改善运输实验中的磁功能。“这将更接近这些设备的实际使用”。

这项工作由CIC nanoGUNE，Donostia国际物理中心（DIPC）和材料物理中心（CFM，CSIC-UPV / EHU）的团队以及CiQUS（圣地亚哥大学生物化学与分子材料研究中心）的合成化学家进行。德孔波斯特拉）。