论文部分内容阅读
分子材料具有传统材料无法比拟的“小、轻、活”等优点,使分子材料在超密度存储、量子计算、光纤通讯、荧光标记、生物成像、时间分辨荧光免疫分析、白光发光二极管(LED)等领域具有潜在的应用价值。稀土配合物是一种重要的分子材料,其中,β-二酮因其特殊的酮式-烯醇式互变结构,导致其稀土配合物具有多种配位方式,形成结构稳定的配合物,不仅能够敏化稀土离子发光,而且可以调节稀土离子的磁各向异性产生慢弛豫现象。本文选用了两种β-二酮,N-乙基-3-吲哚三氟甲基(EIFD)和二苯甲酰甲烷(DBM),分别与氯化稀土反应合成了四个系列β-二酮稀土配合物,X-射线单晶衍射确定了26个稀土配合物的单晶结构,并对其进行了红外光谱、紫外光谱、元素分析、差热热重分析、粉末X-衍射等一系列的表征。系统研究了它们的分子磁学和光学性能。对于EIFD配体,直流磁化率温度依赖曲线M-T测试镝配合物都呈现低温下的反铁磁性,直流磁化率场依赖曲线M-H测试镝配合物在2,3和5 K下,显示了磁各向异性。动力磁学测试分别在Hdc=0 Oe、频率为1-1000 Hz和温度为2-12 K范围对镝配合物进行变温磁化率和变频磁化率测定,其中配合物5在零场下出现了单分子磁体的频率依赖及慢弛豫现象,有效翻转能垒为56.7 K,而且配合物5可以明显抑制稀土配合物常见的量子隧穿效应。在配合物5的基础上加入不同的辅助配体,得到的含氧辅助配体配合物7-12和含氮辅助配体配合物13-16都属于与场诱导单分子磁体,研究了结构和磁性间的构效关系。对于DBM配体,M-T测试配合物21-24都呈现低温下的反铁磁性,M-H分别测试配合物在2,3和5 K下的磁化率,都显示了磁各向异性,也是场诱导下的单分子磁体,配合物23出现了β-二酮稀土配合物少有的单核双弛豫现象。荧光性能测试,配合物1和2,17-20都展现出了稀土离子的典型的单色光特性。EIFD配体可敏化稀土发光,加入辅助配体后,配合物的荧光强度和寿命都得到了显著的提高。