熊本大学的一个研究小组成功开发出一种新方法，利用分子水平上的氢键来制造可切换磁性材料。他们的研究表明，某些以前对外界刺激没有反应的金属复合物现在可以通过引入手性氢键来表现出尖锐而完整的磁跃迁。

该研究团队由创新与卓越优先组织 (POIE) 的副教授 Yoshihiro Sekine 领导，致力于创建由钴 (Co²⁺) 和铁 (Fe³⁺) 离子组成的可切换分子组装体，这些分子组装体原本通常不会对外界刺激作出反应。这项研究发表在《美国化学学会杂志》上。

该团队的创新之处在于通过手性羧酸引入氢键，使分子能够以惊人的精度在磁性状态(顺磁性和抗磁性)之间切换。这些被称为“分子普鲁士蓝类似物”的组装体有望实现钴和铁离子之间的受控电子转移——这是传统材料无法实现的。

该研究的另一个重要发现是分子手性在这些组装体性能中的作用。对映体纯氢键供体 (HBD) 分子可实现尖锐、完整的磁跃迁，而外消旋混合物则会导致无序结构和宽而不完整的跃迁。这凸显了精确的分子排列在开发具有可预测行为的功能材料方面的重要性。

“手性氢键单元对于实现我们观察到的协同和突然相变至关重要，”Sekine 副教授说。“这为在分子水平上设计可切换材料开辟了新途径。”

这些发现可能有助于开发用于磁存储设备、传感器和其他电子应用的先进材料。该研究强调了分子结构的细微变化如何导致材料行为的巨大差异，为功能性分子机器和智能材料的开发提供了新途径。