Topological design and synthesis of high-spin aza-triangulenes without Jahn-Teller distortions
Notice bibliographique
Résumé
The atomic doping of open-shell nanographenes enables the precise tuning of their electronic and magnetic state, which is crucial for their promising potential applications in optoelectronics and spintronics. Among this intriguing class of molecules, triangulenes stand out with their size-dependent electronic properties and spin states, which can also be influenced by the presence of dopant atoms and functional groups. However, the occurrence of Jahn-Teller distortions in such systems can have a crucial impact on their total spin and requires further theoretical and experimental investigation. In this study, we examine the nitrogen-doped aza-triangulene series via a combination of density functional theory and on-surface synthesis. We identify a general trend in the calculated spin states of aza-[n]triangulenes of various sizes, separating them into two symmetry classes, one of which features molecules that are predicted to undergo Jahn-Teller distortions that reduce their symmetry and thus their total spin. We link this behavior to the location of the central nitrogen atom relative to the two underlying carbon sublattices of the molecules. Consequently, our findings reveal that centrally-doped aza-triangulenes have one less radical than their undoped counterparts, irrespective of their predicted symmetry. We follow this by demonstrating the on-surface synthesis of π-extended aza-[5]triangulene, a large member of the higher symmetry class without Jahn-Teller distortions, via a simple one-step annealing process on Cu(111) and Au(111). Using scanning probe microscopy and spectroscopy combined with theoretical calculations, we prove that the molecule is positively charged on the Au(111) substrate, with a high-spin quintet state of S = 2, the same total spin as undoped neutral [5]triangulene.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».