自旋交叉（SCO）分子由于在多种刺激下具有改变自旋状态的能力，因此有望成为纳米级磁开关。但是，SCO系统在缩小为纳米级自旋电子器件时会面临瓶颈：纳米级的不稳定性，绝缘特性以及在纳米级器件中放置纳米晶体时缺乏控制力。在这里，我们显示了稳定的铁基SCO分子在单壁碳纳米管（SWCNT）的一维腔体内的封装。我们发现SCO机制可以承受纳米级晶体管中单个异质结构的封装和定位。客体分子中的SCO开关通过主体SWCNT触发较大的电导双稳态。此外，SCO跃迁到更高的温度显示出滞后循环，因此在结晶样品中不存在记忆效应。我们的研究结果表明，SWCNTs中的封装如何为读出SCO分子并将其定位到纳米器件中提供了基础，也有助于调整它们在纳米尺度上的磁性能。
 
Fig. 1 SCO复合物的封装。
 

Fig. 2 在SWCNT中存在Fe-SCO。
 

Fig. 3 SCO @ SWCNT杂化物的电子传输。
 

Fig. 4 SCO@SWCNT的DFT计算。
 
        相关研究成果于2021年由西班牙马德里坎托布兰科校区Enrique Burzurí 课题组，发表在Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-021-21791-3）上。原文：Spin-state-dependent electrical conductivity in single-walled carbon nanotubes encapsulating spin-crossover molecules。

转自《石墨烯杂志》公众号