本論文以尋求性能更為優(yōu)異的單分子磁體（SMMs）的設(shè)計策略為出發(fā)點,選擇具有較大單軸各向異性的鑭系金屬離子為順磁中心,通過外界反應條件的改變探尋其對配合物結(jié)構(gòu)以及磁行為的影響。在此,基于兩類配體成功合成了數(shù)例鑭系配合物,并對其磁學性質(zhì)進行了詳細的表征,初步探尋了配合物的結(jié)構(gòu)和磁性之間的關(guān)系,具體內(nèi)容如下:一、選擇席夫堿N-（2-羥基-3-甲氧基亞芐基）氨基脲（簡稱為H2hms）和N,N’-二（2-羥基-3-甲氧基亞芐基）草酰肼（簡稱為H2hmo）為配體,金屬離子Dy3+與Er3+為順磁中心,通過改變反應條件,成功合成了9例鑭系磁性配合物。結(jié)構(gòu)分析表明,該系列配合物均為雙核結(jié)構(gòu),配合物1-8兩個金屬離子主要通過酚氧原子橋聯(lián);配合物9通過有機配體將金屬離子進行連接。其中,配合物1、3、4和6中,橫向配位原子展現(xiàn)了類呼啦圈構(gòu)型;配合物2、4和7中,一個增加的水橋聯(lián)使共面構(gòu)型發(fā)生扭曲;配合物8中,羧酸基團提供既螯合又橋聯(lián)的配位模式。磁性研究表明,配合物1、4、8和9均展現(xiàn)慢磁弛豫行為。通過磁構(gòu)關(guān)系分析可以得出在該類磁性配合物中,維持類呼啦圈配位場構(gòu)型對于產(chǎn)生單分子磁行為至關(guān)重要。同時,策略性的... 

【文章來源】：西北大學陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１單分子磁體的雙穩(wěn)態(tài)??

過選擇合適的晶體場從而減弱量子隧穿過程是提高單分子磁體有效能壘的重要途徑。??而自旋晶格弛豫過程又可以分為Ｒａｍａｎ弛豫過程、直接弛豫過程以及Ｏｒｂａｃｈ弛豫過??程（圖１．３）。直接弛豫過程是一個單聲子過程，依賴于外加磁場；而Ｒａｍａｎ弛豫過??程和Ｏｒｂａｃｈ弛豫過程是雙聲子弛豫過程，需要經(jīng)過一個真實或虛擬的中間態(tài)。Ｏｒｂａｃｈ??弛豫過程是單分子磁體的特征弛豫過程，是判斷單分子磁體的重要標志。一般ｌｉｎ與??１／ｒ作圖在較高溫度斜率即為Ｏｒｂａｃｈ弛豫過程的有效能壘［２６］。公式（２）中，展現(xiàn)了??弛豫時間與溫度以及磁場強度的關(guān)系，其中分別包含了量子隧穿過程、直接弛豫過程、??Ｒａｍａｎ弛豫過程和Ｏｒｂａｃｈ弛豫過程。一般在擬合能壘時，需選擇合適的過程加以擬??合［２７］。??ｒ＿１＝—＾－＾＋ＡＨ２Ｔ＋ＣＴｎ＋?ｒ〇＿１ｅｘｐ（－ｆ／ｄＴ?／ｋＴ）??１＋５

７７?Ｋ?．－／Ｈｚ??圖１．２左：固定頻率變溫交流磁化率測試；右：固定溫度變頻交流磁化率測試??將獲得的弛豫時間通過ｌｍ與１／７作圖可以對能壘進行擬合。事實上，擬合所選??取的計算公式與弛豫機制有著直接的聯(lián)系。單分子磁體弛豫機制有多種，并且可能相??互交錯同時發(fā)生。在較低溫度下，單分子磁體弛豫過程可以分為不依賴聲子作用的量??子隧穿過程（ＱＴＭ）以及依賴聲子作用的自旋晶格弛豫過程［２４＼由于微觀粒子具有波??粒二相性，量子隧穿過程主要通過波函數(shù)的重疊導致微觀粒子不需要吸收或者發(fā)射聲??子就能夠完成弛豫１２５］。量子隧穿現(xiàn)象的發(fā)生，直接降低了單分子磁體的有效能壘。通??過選擇合適的晶體場從而減弱量子隧穿過程是提高單分子磁體有效能壘的重要途徑。??而自旋晶格弛豫過程又可以分為Ｒａｍａｎ弛豫過程、直接弛豫過程以及Ｏｒｂａｃｈ弛豫過??程（圖１．３）。直接弛豫過程是一個單聲子過程，依賴于外加磁場；而Ｒａｍａｎ弛豫過??程和Ｏｒｂａｃｈ弛豫過程是雙聲子弛豫過程，需要經(jīng)過一個真實或虛擬的中間態(tài)。Ｏｒｂａｃｈ??弛豫過程是單分子磁體的特征弛豫過程

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Crystal　Structures　of　O－Vanillin－semicarbazide　and　Salicylaldehyde－semicarbazide[J]. Li Shu-Lan; Liu De-Xin; Zhou Jian-Hua; Meng Fan-Qin(Department of Chemistry, Shandong University, Jinan, 250100).  結(jié)構(gòu)化學. 1995(02)

博士論文
[1]3d-4f及4f簇合物的合成與磁性研究[D]. 周琦.吉林大學 2012



本文編號：3074853