导读:本文包含了分子磁体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:磁体,分子,稀土,各向异性,构型,空穴,关系。
分子磁体论文文献综述
闫红叶,牛鹏斌[1]（2019）在《各向同性分子磁体的电导特性》一文中研究指出借助电导和电流,电流和格林函数之间的关系,推导出各向同性分子磁体的电导特性,在共振隧穿峰的左右侧,空穴占据情况完全不同,且占据几率受各能级下本征态的个数影响。同时也观察到了空态和单占据态之间的输运情况。(本文来源于《山西大同大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
申福星[2]（2019）在《基于不同策略调控3d-4f和4f单分子磁体的结构和性质》一文中研究指出由于单分子磁体在多个领域,如超高密度存储、量子计算、自旋电子学等具有潜在的应用而受到了研究者的广泛关注。其中稀土离子因具有未淬灭的轨道角动量和本征的磁各向异性而成为近年来单分子磁体关注的热点。目前稀土单分子磁体的研究方向主要集中在改善稀土离子的晶体场和提高磁相互作用来构筑具有高能垒(Ueff)、高阻塞温度(TB)的单分子磁体。尽管镧系单分子磁体的阻塞温度和有效能垒记录不断的刷新(目前最高值分别为80 K和1541 cm-1),但仍没有达到可以应用的条件。此外,调控稀土单分子磁体的性能以及探究不同类型单分子磁体的弛豫机理也是分子磁体研究的重要组成部分。在本论文中,一方面我们通过调控阴离子、pH值、反应比例等方法合成了几个不同体系的多组分稀土单分子磁体,这些单分子磁体中包含多步弛豫过程、手性等特征。另一方面,我们设计合成了叁例具有五角双锥过渡金属中心的3d-4f单分子磁体,并对它们的结构和磁性关系进行了深入的探讨。主要研究成果如下:1.合成并表征了一系列阴离子调控的稀土单分子磁体,并研究了它们结构和磁性。我们设计合成了一个多齿席夫碱配体L1,并利用该配体与不同阴离子(NO3-、Cl-、OTf-的稀土盐反应,成功制备了八个稀土化合物(1Dy-8Yb)。通过调节反应中配体与硝酸镝的摩尔比例,分别得到了单核化合物1Dy和双组分化合物2Dy。单晶X射线表明,化合物1Dy的DyⅢ离子中心为十配位的Sphenocorona J87多面体构型。2Dy的晶胞中包含两个1Dy的阳离子组分和一个[Dy(N03)5]2-阴离子组分,化合物5Tb-8Yb与2Dy同构。3Dy和4Dy中,配位阴离子OTf-的配位能力稍强于Cl-离子,这使得稀土中心配位构型由带帽四方反棱柱变为Muffin构型。交流磁化率测试表明,化合物1Dy-4Dy和7Er都具有场诱导慢磁弛豫行为。化合物1Dy和2Dy晶格组分和分子排布方式的不同导致了两个化合物弛豫过程的差别。此外,不同的配位阴离子不仅影响着稀土中心离子的配位环境,而且可以改变晶格中分子的排布方式,这些作用对体系的磁性都具有显着的影响。2.设计合成了五例多核稀土化合物,并探究了稀土单分子磁体中的多步弛豫过程。我们合成了富氧和富氮的多齿席夫碱配体H5L2,通过调节配体、稀土盐和叁乙胺的比例,分别得到了双核化合物9Dy,七核化合物11Dy和双组分化合物10Dy、12Tb、13H。在10Dy的单晶结构中包含了9Dy的基本单元,另外还有一个“碟状”七核镝的基本单元。化合物11Dy的晶体结构中包含七个稀土DyⅢ中心,遗憾的是并没有形成10Dy结构中的“碟状”结构。化合物1211和13H。与10Dy同构。交流磁化率测试表明,零场下化合物9Dy和11D[在高频区(1～10kHz)具有频率依赖,而化合物1ODy表现出叁步弛豫过程。零场和加场下12Tb和13Ho都没有表现出慢磁弛豫行为。磁性分析表明,10Dy中0.1～1 kHz频率之间的两步弛豫过程主要来源于七核Dy7单元,而高频区弛豫过程则来源于双核Dy2单元。3.构筑了具有[2×2]格子状的稀土单分子磁体,以探究金属中心之间的磁耦合作用以及磁-构关系。通过设计合成的多“口袋”配体H4L3与不同的氯化稀土盐在甲醇中反应,分别得到了四个结构不尽相同的格子状四核化合物14Dy,15Tb,16Ho和17Yb。由于配位溶剂,配位阴离子和配体扭转方式的不同,化合物14Dy-16H。的最小不对称单元中都出现了两个四核结构单元,稀土中心具有八配位和九配位两种配位环境。然而对于化合物17Yb,其最小不对称单元中只含有一个四核结构单元。17Yb中Yb111离子中心分别具有七配位的五角双锥和八配位的叁角十二面体两种配位构型。交流磁化率测试表明,化合物14Dy为零场单分子磁体行为,17Yb具有场诱导慢磁弛豫行为,而化合物15Tb和16Ho在零场和加场条件下都没有表现出单分子磁体行为。其中17Yb是为数不多的多核稀土YbⅢ单分子磁体。4.合成并探究了叁个双核杂金属化合物MⅡLnⅢ的结构和磁性,化合物的分子式为[MnⅡLnⅢ(H2L4)(CH3OH)2(NO3OA](NO3)·S(M = Co,Ln = Dy,S = MeOH(18CoDy);M=Zn,Ln=Dy,S=MeOH(19ZnDy);M=Co,Ln=Y,S=MeNO2(20Coy),H4L4=2,6-diacetylpyridine bis[2-(semicarbazono)propionylhydrazone)。我们设计合成了分别适合3d和4f金属中心的双“口袋”(N302和N204)配体H4L4以构筑3d-4f杂金属化合物。单晶结构测试表明叁个化合物都具有相似的结构,其中3d金属中心具有五角双锥配位构型,4f稀土中心具有十四面体配位构型。磁性测试表明化合物18CoDy中,CoⅡ和Dy11Ⅲ离子之间为铁磁相互作用,并且叁个化合物都具有场诱导慢磁弛豫行为。此外,理论计算表明尽管抗磁Zn2+离子取代顺磁性Co2+离子只是轻微地改变了 Dy3+离子的局部磁各向异性,但Co-Dy之间弱的磁相互作用降低了有效能垒。这些化合物是首次报道的含有五角双锥过渡金属中心的杂金属3d-4f单分子磁体。(本文来源于《南京大学》期刊2019-06-01）
姜志洁[3]（2019）在《具有D_（4d）/D_（5h）构型的镝单分子磁体的制备、结构及磁弛豫动力学研究》一文中研究指出单分子磁体(SMMs)在高密度信息存储、量子计算及分子自旋原件等方面的潜在应用价值引起人们的极大兴趣。相比于过渡金属离子,稀土离子f电子未淬灭的轨道角动量使其具有相对较大的磁矩和磁各向异性。其中,Dy(III)离子因具有大的自旋基态(~6H_(15/2))和强Ising型磁各向异性备受瞩目。此外,大多数镝配合物具有较高的配位数以及灵活多变的配位构型,容易造成磁性的显着差异。研究表明,高对称性晶体场环境(D_(4d)、D_(5h)和D_∞?)下的Dy(III)离子有利于消除非轴向磁各向异性,并且可以在较大程度上抑制量子隧穿效应(QTM),从而有利于增加有效能垒(U_(eff))、提高阻塞温度(T_B)。在此基础上,本论文利用两类多齿螯合配体,通过分子设计精准合成了八例具有高对称性的以稀土元素Dy(III)为自旋载体的配合物。通过改变组装条件(配体、金属盐、溶剂等),实现了对配位环境的微调。通过X-射线单晶衍射、综合物性测量系统(PPMS)并结合理论计算,初步阐明了配合物结构和磁驰豫行为的关系。研究结果为单分子磁体弛豫机理的准确阐释提供了数据支撑和理论支持,进而为理性设计、合成单分子磁体奠定了基础。具体研究内容和结果如下:1.以1,3-双((5-氯亚水杨基)-乙胺基)-2-(4-氯-2-羟苯基)咪唑啉(L1,H_3Clapi)为配体,通过调控混合溶剂甲醇和二氯甲烷的比例,合成了两例八配位四方反棱柱构型(D_(4d))的同质多晶双核镝配合物,化学式均为[Dy(Clapi)]_2·(CH_2Cl_2)_2(1和2)。配合物1和2具有完全相同的配位构型,中心金属镝离子配位环境的差异来自客体溶剂分子二氯甲烷相对于主体结构的空间位置不同(1:-2.420,6.518,10.560;2:-0.268,5.711,3.947)。对1和2进行磁性测试,测试结果表明二者具有完全不同的磁性。配合物1在零场的时候没有表现出慢磁驰豫行为,而配合物2显示了零场单分子磁体行为。Ab initio计算表明,1和2显着的磁性差异主要来源于分子内不同的Dy(III)-Dy(III)交换耦合作用(J_(exchange))。这项工作为同质多晶现象的磁性行为提供了例证:通过客体溶剂分子的晶格取向可以调控镝配合物的磁动力学行为。2.以L1和对其进行修饰所得的L2(1,3-双((亚水杨基)-乙胺基)-2-(2-羟苯基)咪唑啉,H_3api)为配体,在不同的溶剂体系中,合成了四例八配位D_(4d)构型的双核镝配合物。分子式分别为[Dy(api)]_2(3)、[Dy(api)]_2·2CH_2Cl_2(4)、[Dy(Clapi)]_2·2C_4H_8O(5)和[Dy(Clapi)]_2·2C_3H_6O(6)。磁性测试表明,配合物4、5和6均表现出了场诱导慢磁弛豫行为。然而即使是在有外加磁场存在的情况下,配合物3也没有表现出单分子磁体行为。用ab initio计算来解释配合物之间的磁性行为差异,结果表明分子内的磁交换耦合作用是产生单分子磁性行为差异的主要因素。这项工作为Dy_2体系中磁弛豫行为的调控提供了新的策略:3和4是客体溶剂分子的引入导致的磁性差异;5和6是客体溶剂分子的改变引起的磁性差异,归根结底是客体分子的引入/改变使得Dy(III)离子的配位构型发生微小变化,调节了分子内Dy(III)-Dy(III)之间交换耦合作用,从而实现了对单分子磁体行为的微调。3.在本章中,将尽可能增大五角双锥构型(D_(5h))中轴向配体的静电斥力作为构筑高性能镝单分子磁体的设计策略。以N,N'-二(2-亚甲基吡啶)-N,N'-二(2-亚甲基-4-甲基苯酚)乙二胺(L3,H_2bbpen-CH_3)为配体,合成了两例D_(5h)构型的单核镝配合物,[Dy(bbpen-CH_3)Cl](7)和[Dy(bbpen-CH_3)Br](8)。动态磁性测试结果表明二者均具有优异的单分子磁体行为,其中配合物8的U_(eff)高达1000 K,同时具有较高的T_B(15 K)。结合ab initio计算,从静电势的角度证实了高的轴向静电斥力的重要性,从而给出了构筑高性能Dy-SMMs所需的合理结构。这项研究提出了构筑性能优异的镝单分子磁体的有效方案:在D_(5h)晶体场对称性的大环境下,Dy(III)离子轴向晶体场的电子效应远大于赤道面晶体场的电子效应。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
顾玥[4]（2019）在《铁基单分子磁体输运特性的理论研究》一文中研究指出分子自旋电子学是一门基础性前沿交叉学科,其主要研究内容包括磁性分子的几何和电子结构、磁性、输运特性及功能分子器件的设计等。基于不同种类的磁性分子,已设计出各种功能型分子器件,如分子开关、分子自旋过滤器、负微分电阻效应。分子自旋电子学的关键科学问题之一就是基于具有磁性的分子内禀物理化学特性设计出具有特性功能的分子器件。近年来,由于单分子自旋翻转(spin-crossover,SCO)化合物具有高自旋(high-spin)和低自旋态(low-spin)双稳态结构,使得这类单分子自旋翻转磁体成为构建分子自旋器件最有潜力的候选体系,正引起人们的研究兴趣。本文采用电子密度泛函理论(DFT)计算,并结合非平衡格林函数(NEGF)方法,即DFT+NEGF方案,系统研究了2个铁基单分子磁体的自旋翻转和输运特性,发现模型器件具有开关功能、自旋过滤效应和负微分电阻效应,表明铁基单分子自旋翻转磁体在分子自旋电子学领域具有广阔的应用前景。本硕士学位论文包括如下章节:第一章对分子电子学和分子自旋电子学做了简要介绍,包括分子电子学的研究概况,常用的实验研究技术和理论模拟方法,以及几类典型的功能型分子器件等。第二章主要介绍了理论研究方法,包括电子密度泛函理论基本概念和几类交换关联泛函,简述了格林函数方法在平衡体系和非平衡体系中的应用,给出分子器件的电子输运计算流程,最后简要介绍了常用的电子结构和输运性质计算软件。第叁章研究了含N4O2配体的铁(Ⅱ)基单分子磁体(Fe-N4O2 SCO complex)的自旋翻转和输运特性。研究结果表明Fe-N4O2自旋翻转化合物的基态是低自旋态(LS),在外场(如温度、光辐射)作用下通过改变磁芯与近邻的氮/氧原子之间的键长,调制配位场的强弱,从而实现高低自旋态之间的转换。基于Fe-N4O2自旋翻转化合物通过硫原子锚接在两个金电极之间的自旋极化输运性质计算结果,我们发现高低自旋态的输运性质表现出显着的开关效应,通过高自旋态分子结的电流远大于低自旋态的电流。更有趣的是,对于高自旋态Fe-N4O2化合物分子结而言,低偏压条件下,其电流主要由自旋向下(spin-down)电子贡献,表现出近乎完美的自旋过滤效应(spin-filtering effect)。由于分子电子器件的输运性能往往依赖于分子与电极之间界面构型,论文最后我们改变Fe-N4CO2自旋翻转化合物与电极之间的连接构型,发现该分子结的电子传输特性对特定的界面接触构型并不敏感,这有利于其在分子自旋电子学领域的应用。第四章研究了FeN6分子结高低自旋态的输运特性。计算结果表明FeN6分子结高低自旋态输运性质具有分子开关效应,高自旋态下的分子结电流值显着高于低自旋态时的数值。高自旋态分子结的电子输运特性主要由自旋向下的电子贡献,自旋过滤效率接近100%。此外,我们还观察到了负微分电阻现象,发现它源自偏压对透射谱调制作用。最后,我们改变了FeN6分子与电极的连接方式,发现高自旋态的自旋过滤效应依旧显着。这些理论预测结果意味着FeN6自旋翻转磁体有望用于设计分子开关和自旋过滤等分子自旋电子学器件。第五章对所有的工作进行总结,并进行了展望。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-28）
童明良[5]（2019）在《对称性导向的高性能稀土单分子磁体》一文中研究指出磁性配合物的设计组装是配位化学活跃的研究领域之一~([1])。近年来,我们利用多种分区配体探索开展系列稀土单分子磁体以及混合稀土-过渡金属单分子磁体的设计组装与磁-构关系研究~([2])。本文报道我们最近围绕如何显着提升单分子磁体性能所开展的策略探索以及在一些关键性能上所取得的进展,包括80 K以上的磁滞开口温度、各向异性能垒超过2200 K的单离子磁体,各向异性能垒得到显着提升的d-f金属单分子磁体以及核自旋驱动隧穿驰豫速率显着减慢的单分子磁体等~([3])。(本文来源于《第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集》期刊2019-05-15）
郑彦臻[6]（2019）在《稀土单分子磁体的能垒调控》一文中研究指出单分子磁体由于可能成为高密度信息存储材料、分子基自旋电子器件及量子比特载体而备受关注。然而,目前单分子磁体存在磁阻塞温度(TB)过低的缺陷,导致其无法在室温区被应用。提高单分子磁体T_B的一个前提条件就是提升单分子磁体的能垒(U),一般可由两种方法来提升。一种方法是以提升单分子的基态自旋值(ST)来提升U,另一种则是以提升单分子磁体轴向磁各向异性来提升U。该报告中,主要汇报了近期西安交通大学郑彦臻课题组在利用稀土团簇提升分子磁体ST、以及通过化学调控稀土单离子磁体U的工作。~([1-7])目前,该课题组已实现ST=91的大自旋~([6])以及U=1815 K的高能垒~([1])。同时,郑彦臻课题组还对大能垒单分子磁体[Dy(O~tBu)Cl(THF)5]BPh4的低温磁弛豫机理进行了深入的研究,阐明了镝基单分子磁体量子隧穿公式中的系数Q_1和Q_2不是常数,而是跟温度和外场相关的系数。~([7])(本文来源于《第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集》期刊2019-05-15）
王一辰[7]（2019）在《氮自由基相关的单分子磁体及手性化合物的研究》一文中研究指出自由基是具有未成对电子的化合物,通常性质不稳定,易于发生聚合、偶联、歧化等反应。随着稳定自由基的方法越来越多,越来越多的自由基被分离出来并在固体催化剂、锂离子电池、导电材料、高密度信息存储、分子识别以及生物影像等诸多领域表现出巨大的潜力。本篇论文围绕含氮自由基,研究了2-2'联嘧啶和联萘叁芳胺两个体系,结合量子化学理论计算对得到的自由基做了一系列的表征与性质研究。本论文的主要工作列举如下:一、利用低价过渡金属LM~Ⅰ(tol)(L=CH(MeC=NDipp)_2,Dipp=2,6-iPr_2C_6H_3,tol=toluene,M=Co and Fe)在配位过程中易发生电子转移的特点与联嘧啶分子配位,得到了由负二价抗磁性联嘧啶阴离子桥连的双核过渡金属Co~Ⅱ配合物1和Fe~Ⅱ配合物3。该配合物易于氧化,采用[Cp_2Fe][BPh_4]对其进行一倍氧化后将作桥联基团的负二价抗磁性联嘧啶阴离子转变为负一价顺磁性联嘧啶自由基阴离子,得到氧化后的配合物2和4。自由基配体与金属离子间产生强的磁交换耦合,迫使金属离子的自旋方向与自由基自旋相反排列,从而最终使金属离子之间的自旋平行排列,使钴的配合物2产生单分子磁体性质,而配合物1没有单分子磁体性质。将配合物2还原回1就可使配合物的单分子磁体磁性转变为“关”的状态,从而使其成为可通过氧化还原调控磁性开关的单分子磁体。二、通过引入手性的联萘基团作骨架合成了非常低对称性的手性四芳基联萘二胺5,采用银离子对5进行了一倍与两倍氧化来研究其生成的自由基性质。在使用AgSbF_6单倍氧化得到的混合价态单自由基6中,自旋不再通过共轭而是通过π-π作用离域到两个三芳胺上,并且在磁性测试中观察到了分子间通过π-π作用引起的较弱电子耦合。在使用Ag{Al[OC(CF_3)_3]_4}二倍氧化的产物7中,并未得到所预期的双自由基产物,而是得到了发生碳碳偶联后的单自由基螺环化合物,自旋只分布在其中一个叁芳胺上,而另一个则形成了胺阳离子。圆二色谱表明6和7都是具有手性的自由基。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-12）
[8]（2018）在《中国科学院物理研究所首次在含稀土离子的单分子磁体中观察到磁介电效应》一文中研究指出中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室研究员孙阳指导博士生马怡妮娜与南开大学化学系博士王玉霞、教授师唯、程鹏等合作,研究了单分子磁体的介电性质,首次在一种含稀土离子Dy的单分子磁体中,观察到显着的磁介电效应。(本文来源于《稀土》期刊2018年06期）
张婉莹[9]（2018）在《酚氧桥连镝单分子磁体及磁构关系研究》一文中研究指出自从2003年第一例稀土单分子磁体报道以来,由于稀土离子具有明显的轨道角动量和旋轨耦合作用结合配位场的作用使其表现出显着的磁各向异性,成为构筑单分子磁体的理想选择。此后关于稀土单分子磁体的研究也如雨后春笋般相继的涌现出来,但是目前人们对分子磁弛豫的理论理解似乎还跟不上如此飞快的速度。人们在获得一些具有显着各向异性体系的同时也试图建立单分子磁性与分子结构之间的关联,并且归纳出了一些具有一定普适性的总结。然而这还远远不够,我们需要构筑更多的有助于阐明和理解弛豫的来源并掌握和建立磁构关系的研究平台,为获得高反转能垒和磁滞温度的分子磁性材料提供理论依据和有效的方法。简单易修饰的酚氧桥连双核稀土单分子磁体体系,提供这样一个理想的平台。一方面,可以通过调控局域对称性和配位环境对分子磁各向异性进行微调,清楚地观察到各向异性的微调对自旋中心动态磁弛豫行为的影响。另一方面,通过使用桥连配体传递磁交换相互作用,可以对体系的整体磁各向异性起到优化作用并可以深入地研究磁相互作用对分子磁体的影响。本文选取叁类酚氧桥连配体,8–羟基喹啉、邻苯二胺缩水杨醛希夫碱和简单易修饰的2,6–二甲氧基苯酚类化合物,与辅助配体共同作用,设计并合成多个系列的空气中稳定的新型双核稀土配合物。X-射线单晶衍射确定了配合物的结构,并通过红外吸收光谱、热失重分析、元素分析、X-射线粉末衍射对配合物进行了表征。在引入交换磁相互作用的基础上,通过改变自旋中心的配位环境、局域对称性、氧桥性质和客体溶剂分子从而实现对晶体场的调控,进而调节整体分子的磁各向异性。通过SQUID磁力仪对配合物进行静态、动态磁化率的测试并结合理论计算系统地研究了配合物的结构与磁性间的构效关系。首先,以8-羟基喹啉类有机物作为桥连配体构筑了两个系列的稀土单分子磁体。第一个系列为2-甲基-8-羟基喹啉与不同β-二酮镝自组装形成4个桥连双核Dy配合物。通过调节外围β-二酮辅配体终端取代基,利用大空间位阻的β-二酮辅配体成功地阻止了溶剂分子配位于Dy(III)离子,有效增强了局域对称性。通过ab initio计算阐明了β-二酮终端取代基的微调使Dy(III)离子产生不同的单离子各向异性和分子内耦合作用,高的单离子各向异性和强磁耦合相互作用的联合有效提高各向异性能垒。第二个系列以8-羟基喹啉为桥连配体,在稀土离子Ln(III)间引入抗磁碱土金属构筑的4个线性异金属配合物[Ln-M-Ln]中,零场下Dy配合物显示显着的弛豫行为,稀释情况表明在不存在外磁场下,磁相互作用显着抑制了QTM过程。尽管Dy配合物中两个f-电子中心间由抗磁的碱土离子隔开距离长于6.8?,但仍存在远程铁磁相互作用,并且通过ab initio理论计算和磁稀释实验都成功地印证了铁磁相互作用。此外,Dy(III)的磁易轴沿趋近自旋中心连线方向平行排列,这种完美的线性结构更有利于两个Dy(III)线性延伸的磁化率张量产生铁磁相互作用。其次,以邻苯二胺缩水杨醛为桥连配体构筑第叁个系列的双核镝单分子磁体。邻苯二胺缩水杨醛与不同的β-二酮镝自组装获得了5个不等价Dy中心的双核配合物。巧妙地通过对一个自旋中心的局域配位环境进行微调确定了双弛豫过程与两个自旋中心的一一对应关系。并通过β-二酮的终端从给电子取代基到吸电子取代基的调控实现能垒的显着提高。最后,开创性地以2,6-二甲氧基苯酚类化合物作为桥连配体构筑叁个系列的双核稀土单分子磁体。第四个系列是2,6-二甲氧基苯酚与卤化稀土自组装获得6个桥连双核配合物,成功地通过引入膦氧辅配体构筑了五角双锥几何构型。其中,零场下有效能垒U_(eff)/k_B最高为157.0 K,阻滞温度达到5 K。通过微调晶体场和局域轴对称性改变单离子磁各向异性,并结合ab initio计算阐明了强的轴向晶体场与弱的横向晶体场可以有效地提高单离子磁各向异性并产生高的能垒和阻滞温度。在此基础上,两个Dy(III)的各向异性轴沿着连线方向同向平行,有利于提高整个分子的磁各向异性。此外,构筑五角双锥几何构型不是获得高的各向异性的唯一条件。只有当五角双锥配位多面体的C5旋转轴与磁易轴重合时,晶体场对称性才能视为D_(5h),尽可能地减小D_(5h)对称性的扭曲有利于提高SMMs性能。第五个系列是2,6-二甲氧基苯酚和β-二酮辅配体与氯化镝自组装获得晶格中客体溶剂不同的3个桥连双核Dy配合物,其中零场下有效能垒U_(eff)/k_B最高为194.0 K,阻滞温度达到3.5 K。稀释实验表明慢弛豫来自于单离子各向异性,分子内交换耦合作用可以有效地抑制QTM过程。并且仅仅通过去除或替换未成键的溶剂分子就显着影响磁各向异性,实现了U_(eff)和磁滞温度的大幅提高。第六个系列是以2,6-二甲氧基苯酚的衍生物和β-二酮辅配体与氯化镝自组装获得4个桥连双核Dy配合物。通过在桥连配体上引入吸电子基团大大地提高了磁各向异性能垒五倍之多,零场下有效能垒U_(eff)/k_B最高为175.2 K,阻滞温度达到3.5 K。并且通过单晶到单晶的转换证明两个弛豫过程的起源归因于晶格中不同的重复单元。此类研究中,简单的结构单元和易修饰的配体终端使实施对自旋中心局域对称性和晶体场的微调成为可能。丰富了单离子磁各向异性结合适当的自旋中心间磁耦合相互作用优化整个分子磁性的理论基础,并建立了此类双核体系中弛豫来源归属、客体溶剂分子效应等磁构关系。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2018-11-30）
胡牧云[10]（2018）在《单分子磁体聚合物凝胶的合成及其性质研究》一文中研究指出以丁二酸酐(SA)修饰的聚氧乙烯(PEO)作为配体(PEO-SA),与经典的单分子磁体络合制备出有机凝胶。通过核磁共振(NMR)、超导量子干涉仪(SQUID)等测试结果来推测单分子磁体在聚合物凝胶中的存在形式,并对其相关性质进行了表征。结果表明,分子量为4 000的修饰聚乙二醇(PEO)与Mn_(12)以配位交联的形式,在异丙醇中形成4k-PEO-SA-Mn12有机凝胶。(本文来源于《塑料工业》期刊2018年09期）
分子磁体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于单分子磁体在多个领域,如超高密度存储、量子计算、自旋电子学等具有潜在的应用而受到了研究者的广泛关注。其中稀土离子因具有未淬灭的轨道角动量和本征的磁各向异性而成为近年来单分子磁体关注的热点。目前稀土单分子磁体的研究方向主要集中在改善稀土离子的晶体场和提高磁相互作用来构筑具有高能垒(Ueff)、高阻塞温度(TB)的单分子磁体。尽管镧系单分子磁体的阻塞温度和有效能垒记录不断的刷新(目前最高值分别为80 K和1541 cm-1),但仍没有达到可以应用的条件。此外,调控稀土单分子磁体的性能以及探究不同类型单分子磁体的弛豫机理也是分子磁体研究的重要组成部分。在本论文中,一方面我们通过调控阴离子、pH值、反应比例等方法合成了几个不同体系的多组分稀土单分子磁体,这些单分子磁体中包含多步弛豫过程、手性等特征。另一方面,我们设计合成了叁例具有五角双锥过渡金属中心的3d-4f单分子磁体,并对它们的结构和磁性关系进行了深入的探讨。主要研究成果如下:1.合成并表征了一系列阴离子调控的稀土单分子磁体,并研究了它们结构和磁性。我们设计合成了一个多齿席夫碱配体L1,并利用该配体与不同阴离子(NO3-、Cl-、OTf-的稀土盐反应,成功制备了八个稀土化合物(1Dy-8Yb)。通过调节反应中配体与硝酸镝的摩尔比例,分别得到了单核化合物1Dy和双组分化合物2Dy。单晶X射线表明,化合物1Dy的DyⅢ离子中心为十配位的Sphenocorona J87多面体构型。2Dy的晶胞中包含两个1Dy的阳离子组分和一个[Dy(N03)5]2-阴离子组分,化合物5Tb-8Yb与2Dy同构。3Dy和4Dy中,配位阴离子OTf-的配位能力稍强于Cl-离子,这使得稀土中心配位构型由带帽四方反棱柱变为Muffin构型。交流磁化率测试表明,化合物1Dy-4Dy和7Er都具有场诱导慢磁弛豫行为。化合物1Dy和2Dy晶格组分和分子排布方式的不同导致了两个化合物弛豫过程的差别。此外,不同的配位阴离子不仅影响着稀土中心离子的配位环境,而且可以改变晶格中分子的排布方式,这些作用对体系的磁性都具有显着的影响。2.设计合成了五例多核稀土化合物,并探究了稀土单分子磁体中的多步弛豫过程。我们合成了富氧和富氮的多齿席夫碱配体H5L2,通过调节配体、稀土盐和叁乙胺的比例,分别得到了双核化合物9Dy,七核化合物11Dy和双组分化合物10Dy、12Tb、13H。在10Dy的单晶结构中包含了9Dy的基本单元,另外还有一个“碟状”七核镝的基本单元。化合物11Dy的晶体结构中包含七个稀土DyⅢ中心,遗憾的是并没有形成10Dy结构中的“碟状”结构。化合物1211和13H。与10Dy同构。交流磁化率测试表明,零场下化合物9Dy和11D[在高频区(1～10kHz)具有频率依赖,而化合物1ODy表现出叁步弛豫过程。零场和加场下12Tb和13Ho都没有表现出慢磁弛豫行为。磁性分析表明,10Dy中0.1～1 kHz频率之间的两步弛豫过程主要来源于七核Dy7单元,而高频区弛豫过程则来源于双核Dy2单元。3.构筑了具有[2×2]格子状的稀土单分子磁体,以探究金属中心之间的磁耦合作用以及磁-构关系。通过设计合成的多“口袋”配体H4L3与不同的氯化稀土盐在甲醇中反应,分别得到了四个结构不尽相同的格子状四核化合物14Dy,15Tb,16Ho和17Yb。由于配位溶剂,配位阴离子和配体扭转方式的不同,化合物14Dy-16H。的最小不对称单元中都出现了两个四核结构单元,稀土中心具有八配位和九配位两种配位环境。然而对于化合物17Yb,其最小不对称单元中只含有一个四核结构单元。17Yb中Yb111离子中心分别具有七配位的五角双锥和八配位的叁角十二面体两种配位构型。交流磁化率测试表明,化合物14Dy为零场单分子磁体行为,17Yb具有场诱导慢磁弛豫行为,而化合物15Tb和16Ho在零场和加场条件下都没有表现出单分子磁体行为。其中17Yb是为数不多的多核稀土YbⅢ单分子磁体。4.合成并探究了叁个双核杂金属化合物MⅡLnⅢ的结构和磁性,化合物的分子式为[MnⅡLnⅢ(H2L4)(CH3OH)2(NO3OA](NO3)·S(M = Co,Ln = Dy,S = MeOH(18CoDy);M=Zn,Ln=Dy,S=MeOH(19ZnDy);M=Co,Ln=Y,S=MeNO2(20Coy),H4L4=2,6-diacetylpyridine bis[2-(semicarbazono)propionylhydrazone)。我们设计合成了分别适合3d和4f金属中心的双“口袋”(N302和N204)配体H4L4以构筑3d-4f杂金属化合物。单晶结构测试表明叁个化合物都具有相似的结构,其中3d金属中心具有五角双锥配位构型,4f稀土中心具有十四面体配位构型。磁性测试表明化合物18CoDy中,CoⅡ和Dy11Ⅲ离子之间为铁磁相互作用,并且叁个化合物都具有场诱导慢磁弛豫行为。此外,理论计算表明尽管抗磁Zn2+离子取代顺磁性Co2+离子只是轻微地改变了 Dy3+离子的局部磁各向异性,但Co-Dy之间弱的磁相互作用降低了有效能垒。这些化合物是首次报道的含有五角双锥过渡金属中心的杂金属3d-4f单分子磁体。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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