化学化工学院胡继祥教授团队在Advanced Science发表重要学术成果

新闻网讯 近日，化学化工学院胡继祥教授团队在光响应分子磁体领域取得重要进展，研究成果以"Synergistic Photomagnetic and Photomechanical Dynamics in a Dysprosium-Based Smart Molecule"为题，于2025年7月发表于国际顶级期刊Advanced Science（DOI: 10.1002/advs.202509088）。我校为唯一完成与通讯作者单位，胡继祥教授与王国明教授为共同通讯作者，化学化工学院2021级硕士毕业生王雨涵与22级博士研究生颜士琨为共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

在功能分子领域，集成光磁开关与光机械运动于单一体系是长期面临的重大挑战。其核心在于“刚柔矛盾”：单分子磁体需要刚性、对称的配位环境以抑制量子隧穿效应，而光机械响应则要求结构柔性与动态化学键以实现光致应变。这一结构需求上的冲突，使得兼具高效光磁开关和显著光机械运动的材料长期难以实现，尤其在单个分子层次上实现两者的结合仍是空白。针对这一难题，研究团队在前期研究工作（Nature Commun.2022, 13, 2646;CCS Chem.2023, 5,865;Research2024,7, 0411）基础上，创新性地运用分子工程策略，设计合成了基于光活性9-蒽甲酸配体与三价镝离子的双核配合物分子。该设计巧妙利用蒽基团在365 nm光照下可逆的[4+4]光致环加成反应，驱动了单晶到单晶的转变，形成一维链状聚合物，成为破解“刚柔矛盾”的关键。这一反应诱导显著的分子构型变化，重构了镝离子周围的配体场，有效增强了磁各向异性，从而实现了具备磁滞回线特征的单分子磁体行为；同时，该反应产生的各向异性晶格应变在晶体中积累并传递机械力，触发晶体中的宏观跳跃运动和薄膜结构中明显的弯曲变形运动。本工作首次通过动态共价化学调控策略，展示了光对磁动力学和机械运动的协同调控，证明了分子工程是解决刚性-柔性冲突、调和自旋态与晶格应变之间动态相互作用的可行途径。