發(fā)布時間：2022-08-12 20:21

　　單分子磁體,由于其在分子尺度展現(xiàn)超順磁慢磁弛豫現(xiàn)象,成為下一代高密度信息存儲、分子自旋電子學器件理想的候選材料。其中,分子中僅含有一個順磁性單元的單離子磁體,因其代表了盡可能小的尺寸并且配體場環(huán)境易于設(shè)計的優(yōu)點而備受青睞。本論文以構(gòu)筑不同配位立體構(gòu)型的單離子磁體為出發(fā)點,選取強磁各向異性且具有磁性雙穩(wěn)態(tài)的鏑離子為自旋中心,分別選用弱場四齒氮配體、鹵素陰離子和強場酚氧、氧化膦配體,利用空間位阻效應(yīng)和電荷驅(qū)動效應(yīng)設(shè)計、合成了系列五角雙錐和八面體構(gòu)型的鏑單離子磁體。通過研究其配位結(jié)構(gòu)與磁學性質(zhì),結(jié)合從頭計算探究其內(nèi)在的磁構(gòu)效關(guān)系以及弛豫機制,具體研究內(nèi)容如下:1、選取四齒席夫堿亞胺基配體N,N＇-雙（2-亞甲基吡啶基）乙二胺（Bpen）和不同取代基的酚氧配體,依賴于配體的空間位阻效應(yīng)以及電荷驅(qū)動效應(yīng),合成了四例五角雙錐配位構(gòu)型的鏑配合物,并在保持構(gòu)型的同時實現(xiàn)中心配體場環(huán)境的有序調(diào)控。通過對四例鏑配合物的結(jié)構(gòu)、磁性和從頭計算進行詳細的研究,闡述了它們的磁各向異性和弛豫路徑的差異。通過對性能相對優(yōu)異的配合物2與已報道的具有非常相似配位環(huán)境的類似配合物2’進行磁性與電子結(jié)構(gòu)的對比討論,探究顯著影... 

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 單分子磁體簡介
    1.2 單分子磁體弛豫現(xiàn)象與磁行為
    1.3 鑭系單離子磁體
        1.3.1 鑭系金屬離子的結(jié)構(gòu)特點
        1.3.2 鑭系單離子磁體的優(yōu)勢
    1.4 鑭系單離子磁體設(shè)計策略
        1.4.1 單離子各向異性
        1.4.2 晶體場對稱性
        1.4.3 孤立自旋/磁稀釋
    1.5 具有明確軸取向鏑單離子磁體研究進展
        1.5.1 線性二配位鏑單離子磁體
        1.5.2 D_(3h)構(gòu)型鏑單離子磁體
        1.5.3 O_h構(gòu)型鏑單離子磁體
        1.5.4 D_(5h)構(gòu)型鏑單離子磁體
        1.5.5 D_(6h)構(gòu)型鏑單離子磁體
        1.5.6 夾心型環(huán)戊二烯類鏑單離子磁體
    1.6 本論文的選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 基于亞胺配體D_(5h)構(gòu)型鏑單離子磁體配體場的有序調(diào)控及磁行為研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 配體Bpen的合成
        2.2.3 配合物1-4的合成
        2.2.4 X-射線衍射單晶結(jié)構(gòu)測定與精修
        2.2.5 磁性測試
        2.2.6 理論計算細節(jié)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 配合物1-4晶體結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 配合物1-4的磁性表征與結(jié)果分析
            2.3.2.1 直流磁化率和磁化強度研究
            2.3.2.2 交流磁化率研究
            2.3.2.3 磁稀釋實驗研究
        2.3.3 理論計算與磁構(gòu)關(guān)系分析
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 不同類型氮供體原子對D_(5h)構(gòu)型鏑單離子磁體磁弛豫動力學的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及儀器
        3.2.2 配體Hbpen和 Mbpen的合成
        3.2.3 配合物5-8的合成
        3.2.4 X-射線衍射單晶結(jié)構(gòu)測定與精修
        3.2.5 磁性測試
        3.2.6 理論計算細節(jié)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 配合物5-8晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 配合物5-8的磁性表征與結(jié)果分析
            3.3.2.1 直流磁化率和磁化強度研究
            3.3.2.2 交流磁化率研究
        3.3.3 理論計算與磁構(gòu)關(guān)系分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 弱化橫向配體場構(gòu)筑高軸向O_h構(gòu)型鏑單離子磁體
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及儀器
        4.2.2 配合物9和10的合成
        4.2.3 X-射線衍射單晶結(jié)構(gòu)測定與精修
        4.2.4 磁性測試
        4.2.5 理論計算細節(jié)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 配合物9-10晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 配合物9-10的磁性表征與結(jié)果分析
            4.3.2.1 直流磁化率和磁化強度研究
            4.3.2.2 交流磁化率研究
            4.3.2.3 磁稀釋實驗研究
            4.3.2.4 磁滯回線研究
        4.3.3 理論計算與磁構(gòu)關(guān)系分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 橫向鹵素供體原子改變對O_h構(gòu)型鏑單離子磁體磁動力學行為的影響
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑及儀器
        5.2.2 配合物11-13的合成
        5.2.3 X-射線衍射單晶結(jié)構(gòu)測定與精修
        5.2.4 磁性測試
        5.2.5 理論計算細節(jié)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 配合物11-13晶體結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 配合物11-13的磁性表征與結(jié)果分析
            5.3.2.1 直流磁化率和磁化強度分析
            5.3.2.2 交流磁化率研究
        5.3.3 理論計算與磁構(gòu)關(guān)系分析
    5.4 本章小結(jié)
參考文獻
總結(jié)、創(chuàng)新點與展望
    總結(jié)
    創(chuàng)新點
    展望
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
附錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]稀土單分子磁體[J]. 任旻,鄭麗敏.  化學學報. 2015(11)



本文編號：3676531