近日，電子科技大學光電科學與工程學院2017級本科生薛國棟在
中科院分區一區期刊《Chemical Communications》（《化學通訊》）上發表題為"Understanding the Nature of Quinoidal and Zwitterionic State in Carbazole-Based Diradicals"（探究咔唑雙自由基中醌式與內鹽共振結構的性質）的論文。薛國棟為論文第一作者，光電科學與工程學院鄭永豪教授、胡曉光博士為通訊作者。電子科技大學為第一完成單位。《Chemical Communications》為英國皇家化學會旗下主流學術期刊，報道化學各領域研究最新進展。2019年中科院分區一區期刊，最新影響因子為6.164，論文的發表是對電子科技大學教育和培養人才水平的肯定。
具有兩個未配對電子的有機分子體系集光、電、磁等性質於一身，並且可通過化學修飾實現對能帶隙、電荷遷移率、自旋態的調節，近年來由於在有機電子學、自旋電子學以及非線性光學等領域的廣泛應用而倍受關注。其中理解分子體系的電子狀態對於功能材料的設計具有重要意義，這也是目前有機自由基材料發展的難點與目標。
在雙自由基體系中不同的取代位置能夠產生兩種化學形式迥異的共振結構：醌式與內鹽式，過去的研究對於二者的差異的理解雖有提及，但缺少系統的研究。本文作者從新合成的兩種不同共振形式雙自由基分子出發，發現二者在單線態-三線態能級差，雙自由基係數等關鍵物理性質存在較大差異。並從自旋-自旋耦合作用、開殼-閉殼結構能量差與分子偶極矩三個方面，對兩種共軛形式造成雙自由基性質差異的原因做了進一步分析。最後通過密度泛函理論（DFT）量子化學計算，證明了在不同類型自由基中心（碳基、氧基、氮基）的咔唑雙自由基中具有普適性：內鹽式結構相比於醌式將表現出更為顯著的雙自由基特徵。
該研究從實驗與理論的角度系統的研究了雙自由基體系中兩種共振形式對自由基性質的影響，這對於理解化學鍵內在性質以及未來雙自由基材料的設計具有重要意義。
另外，薛國棟以共同第一作者和共同作者分別在《Journal of Materials Chemistry C》和《Chemical Communications》發表了學術論文。
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