分子材料的直接电探测常常因其绝缘性而受到损害。在此，我们将石墨烯与分子自旋交联复合物[Fe(bapbpy)(NCS)
2]的单晶相互连接，通过石墨烯电阻的变化电检测分子晶体中的相变。通过使用绝缘聚合物隔离层将晶体与石墨烯分离，可以实现非接触传感。对于机械效应，它会影响石墨烯片的导电性，但可以使用更厚的垫片将其影响降到最小。在自旋交叉实验中，我们观察到了石墨烯中的狄拉克点位移。经计算建模证实，该狄拉克点位移是由于石墨烯片内部的晶体产生的与相位相关的静电势引起的。这种效应被称为化学-电子门控，表明分子材料可以作为设计石墨烯基电子器件的衬底。 因此，化学电选通开辟了一种新的可能性，可以以远距离无接触地电探测分子材料中的化学和物理过程，这可以增强其在技术应用(例如，传感器)中的使用。
Figure 1. 制备装置。A)构建在自旋交叉(SCO)微晶体上的石墨烯场效应晶体管的示意图。B)化合物1的分子结构，[Fe(bapbpy)(NCS)
2]。C)化合物1单晶的磁化率(χmT)与温度的关系。D)在SCO晶体上制作石墨烯晶体管的分步示意图。
Figure 2. 利用化学-电选通技术检测自旋相变。A) SCO材料中高自旋分子的电阻(蓝色、红色)和xHS分数随温度的变化。B)石墨烯晶体管电阻和温度随时间变化的情况。C) dR/dt, R在第一次跃迁前归一化，以及温度随时间的变化.
Figure 3. 远程检测具有不同垫片厚度的自旋交叉。A)设备对第一阶段到第二阶段转变的响应。B) II至I阶段过渡的设备响应。
Figure 4. 不同间隔层厚度的无电极器件在多重自旋交叉作用下的拉曼光谱研究。A)在第一个SCO周期中，相I的2D峰值为243 K，相II的峰值为223 K。B)多次跃迁后的2D峰值。
Figure 5. 顶门控栅极GFET中的自旋相变引起的狄拉克点位移。A)顶部门控GFET的侧视图示意图。B)一个温度循环前后293k处的电导与栅电位。C) Dirac点和HS分子在SCO晶体中的xHS分数随温度的变化。D)实验工作的高自旋和中间相的电阻与栅极电势的关系和 基于计算工作的拟合。
Figure 6. 石墨烯的化学电气门控示意图。
相关研究成果于2020年由莱顿大学Grégory F. Schneider课题组，发表在Adv. Mater. ( https://doi.org/10.1002/adma.201903575.)上。原文：Contactless Spin Switch Sensing by Chemo-Electric Gating of Graphene
