碳和氫原子的化學(xué)環(huán)彎曲形成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)電和更多特性，但當引入新的成分時，這些彎曲的系統(tǒng)會纏身什么樣的變化？日本的研究人員發(fā)現(xiàn)，僅僅通過一些亞原子的添加，這些特性就可以樞轉(zhuǎn)到不同的系統(tǒng)狀態(tài)和行為，這一點通過一種新合成的化合物得到了證明。 }n +MVJ;dG  
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該結(jié)果最近發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會雜志》上。 iEbW[sX[4  
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論文作者、廣島大學(xué)高級科學(xué)與工程研究生院教授Manabu Abe說："在過去十年中，開殼分子不僅在反應(yīng)性中間體領(lǐng)域，而且在材料科學(xué)領(lǐng)域都引起了相當大的關(guān)注。" G{zxP%[E  
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開殼分子可以獲得或失去分子，這意味著它們可以調(diào)整為與其他化學(xué)品結(jié)合。例如，在納米管',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_1">碳納米管中，碳原子和氫原子的環(huán)彼此緊密結(jié)合。然而，增加的環(huán)越多，管的特性就越能改變。Abe和他的團隊研究了如果開殼分子暴露在除了碳原子和氫原子之外，還含有兩個電子的分子軌道的系統(tǒng)中，CPP可能會發(fā)生什么變化。 sX
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將這些二元體系引入CPP的過程帶來了一種新型的偶氮烷，或氮和一組弱鍵氫原子和碳原子的化合物。這種偶氮烷與六種CPPs形成，并退化為六種帶有二律背反的CPPs。 3(:?Z-iKe  
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"我們調(diào)查了解曲率和系統(tǒng)大小對粒子相互作用的影響，不同的狀態(tài)和它們的獨特特征，"Abe說。 PeSTUR&  
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研究人員發(fā)現(xiàn)，嵌入二元組的CPPs具有不同的狀態(tài)和特性，例如被稱為自旋的粒子的內(nèi)在描述，這取決于最終系統(tǒng)中有多少CPPs。自旋，一個粒子的角動量，可以根據(jù)能量的平衡方式促進或阻礙系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，在單子狀態(tài)下，即使有未結(jié)合的電子，系統(tǒng)仍然穩(wěn)定，因為它們的自旋是相反的。三聯(lián)態(tài)也可以保持穩(wěn)定，因為它們的無鍵電子可以平行旋轉(zhuǎn)。 Vygh|UEo  
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"基態(tài)的自旋倍數(shù)在很大程度上取決于環(huán)的大小，"Abe說，他指的是自旋可以采取的潛在方向，這可以表明一個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。"較小的CPP衍生物傾向于單子基態(tài)"。 Pu'lp O  
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較小的單子態(tài)--軌道殼之間能量范圍較小的二元CPPs也展示了碳納米管的一個理想特性：芳香性，或在單一平面內(nèi)更穩(wěn)定的排列。由于碳氫環(huán)以不尋常的角度結(jié)合在一起形成管子，它們可以被強迫脫離排列并導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。一個系統(tǒng)中加入的環(huán)越多，系統(tǒng)就越不穩(wěn)定。對于較小的單子態(tài)系統(tǒng)，環(huán)在一個平面上對齊，相比就更穩(wěn)定。 :zpT Gk8Z  
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下一步，研究人員計劃進一步研究這種平面內(nèi)的芳香性，目的是創(chuàng)造出具有強鍵的最大可能的結(jié)構(gòu)，并且仍然表現(xiàn)出這種穩(wěn)定的特性。