發(fā)布時(shí)間：2022-01-27 23:38

　　由于單分子磁體在多個(gè)領(lǐng)域,如超高密度存儲(chǔ)、量子計(jì)算、自旋電子學(xué)等具有潛在的應(yīng)用而受到了研究者的廣泛關(guān)注。其中稀土離子因具有未淬滅的軌道角動(dòng)量和本征的磁各向異性而成為近年來(lái)單分子磁體關(guān)注的熱點(diǎn)。目前稀土單分子磁體的研究方向主要集中在改善稀土離子的晶體場(chǎng)和提高磁相互作用來(lái)構(gòu)筑具有高能壘（Ueff）、高阻塞溫度（TB）的單分子磁體。盡管鑭系單分子磁體的阻塞溫度和有效能壘記錄不斷的刷新（目前最高值分別為80 K和1541 cm-1）,但仍沒(méi)有達(dá)到可以應(yīng)用的條件。此外,調(diào)控稀土單分子磁體的性能以及探究不同類(lèi)型單分子磁體的弛豫機(jī)理也是分子磁體研究的重要組成部分。在本論文中,一方面我們通過(guò)調(diào)控陰離子、pH值、反應(yīng)比例等方法合成了幾個(gè)不同體系的多組分稀土單分子磁體,這些單分子磁體中包含多步弛豫過(guò)程、手性等特征。另一方面,我們?cè)O(shè)計(jì)合成了三例具有五角雙錐過(guò)渡金屬中心的3d-4f單分子磁體,并對(duì)它們的結(jié)構(gòu)和磁性關(guān)系進(jìn)行了深入的探討。主要研究成果如下:1.合成并表征了一系列陰離子調(diào)控的稀土單分子磁體,并研究了它們結(jié)構(gòu)和磁性。我們?cè)O(shè)計(jì)合成了一個(gè)多齒席夫堿配體L1,并利用該配體與不同陰離子(NO3-、Cl-、OT... 

【文章來(lái)源】：南京大學(xué)江蘇省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１磁性材料可大致分為：ａ順磁體，ｂ鐵磁體，ｃ反鐵磁體，ｄ亞鐵磁體［｜？??

?ｃ?ｄ??圖１．１磁性材料可大致分為：ａ順磁體，ｂ鐵磁體，ｃ反鐵磁體，ｄ亞鐵磁體［｜？??在大多數(shù)具有未成對(duì)電子的物質(zhì)中，單個(gè)磁矩都是隨機(jī)取向的。盡管這些材??料在磁場(chǎng)中能被吸引，但是吸引力往往很弱，這些材料具有順磁性（如圖１．１ａ）。??在某些物質(zhì)中，磁矩（自旋）間的相互作用使自旋在同一方向排列，這種物質(zhì)具??有鐵磁性（圖１．１ｂ）。相反，有些材料中的磁耦合使自旋以反平行的方式排列，??則可能形成反鐵磁體（圖１．１ｃ）或亞鐵磁體（圖ｌ．ｌｄ）。另外，按其隨外加磁場(chǎng)??的變化，反鐵磁體還可分別表現(xiàn)出自旋翻轉(zhuǎn)相和變磁相變等特征。不同的磁狀態(tài)??都具有獨(dú)特的磁場(chǎng)響應(yīng)（圖１．２）。??ｍ?／?ｙ??ｊ?Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?／＼??ｆ?Ｃｏｕｐｌｉｎｇ?／?ｊ?Ｍｅｔａｍａｇｎｅｔ??０?＇?Ｄｉａｍａｇｎｅｔ）Ｃ??Ｈ????圖１．２各種磁狀態(tài)的磁化強(qiáng)度曲線［１（）ｅ］??２??

１．３單分子磁體的基本概念??單分子磁體的概念源自于［Ｍｎｌ２０ｌ２（０２ＣＭｅ）ｌ６（Ｈ２０）４］＿２ＣＨ３Ｃ００Ｈ?４Ｈ２０的發(fā)??現(xiàn)，該化合物是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)的單分子磁體［１２］。它的結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，４個(gè)Ｍｎｌｖ??（５?＝?３／２）位于簇的中心，８?jìng)�(gè)Ｍｎ１１１?（＜Ｓ＝?２）位于簇的外圍，簇合物整體表現(xiàn)為??Ｚ）２ｄ對(duì)稱(chēng)性。１９９３年，Ｓｅｓｓｏｌｉ和Ｇａｔｔｅｓｃｈｉ等科研工作者發(fā)現(xiàn)該化合物在去除外??加磁場(chǎng)后，磁矩仍能在分子中保持，低溫下具有類(lèi)似于超順磁體的磁弛豫行為。??隨后的研宄中又發(fā)現(xiàn)該化合物在３?Ｋ下可以觀察到具有臺(tái)階的磁滯回線［１３］。在此??之前，磁滯現(xiàn)象在離散的分子體系中是聞所未聞的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了分子磁??學(xué)的薪新領(lǐng)域?單分子磁體（ｓｉｎｇｌｅ?ｍｏ丨ｅｃｕｌｅ?ｍａｇｎｅｔ，ＳＭＭ）。??４?—?ｉ?ｉ?ｒ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ??－３－２－１０１２３??Ｆｉｅｌｄ?（Ｔ）??圖１．３?（左）ＭｎｉｒＯＡｃ的結(jié)構(gòu)圖；（右）不同溫度下ＭｎｉｒＯＡｃ的臺(tái)階狀磁滯回線。橙色箭??頭、綠色箭頭、紅球和黑球分別代表Ｍｎｉｎ、Ｍｎ１１、氧原子和碳原子｜８＇１３１。箭頭的取向?yàn)椋停睿保保??和Ｍｎ１１離子之間反鐵磁耦合，并產(chǎn)生的總基態(tài)自旋為１０??與磁性源至自身原子或分子之間的三維長(zhǎng)程有序的傳統(tǒng)磁體不同，中－分子磁??體的磁性來(lái)源于內(nèi)部的單個(gè)分子

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁性材料行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J]. 李亞峰.  新材料產(chǎn)業(yè). 2018(07)
[2]分子磁性材料及其研究進(jìn)展[J]. 袁梅,王新益,張聞,高松.  大學(xué)化學(xué). 2012(04)



本文編號(hào)：3613286