弯曲碳螺线管的研究过去只进行过理论探讨，尚未实现该类材料的实际合成。中国科大研究人员利用自下而上的精确合成方法，通过设计、合成合适的分子前体以实现目标分子的螺旋扭曲，成功构建了首个具有黎曼曲面的大共轭无金属碳纳米螺线管（图1）材料。结合多尺度实验表征手段及理论分析，证实该材料具有大共轭的π延伸结构，在常温下显示出强烈的电子顺磁共振信号，在低温下具有顺磁性响应和磁有序行为（图2），为量子和自旋电子器件的螺旋碳材料开发提供了基础。该工作填补了分子基弯曲碳螺旋材料领域的空白。相关研究成果发表在《自然通讯》上。