单链磁体是一类在分子尺度表现出缓慢磁弛豫行为的分子纳米磁性材料,有望应用于高密度磁存储器件。围绕信息的写入与擦除问题,重大的挑战是如何利用光快速可逆控制单链磁体性质的产生与消除。本论文基于电子自旋属性和分子工程原理,定向组装FeⅡ/Ⅲ(μ-CN)CoⅢ/Ⅱ电子转移功能基元于一维链中,利用光可逆操控金属-金属间的电子转移,实现对磁链中的自旋态、磁各向异性和磁耦合作用途径的调控,进而利用光实现对单链磁体行为的可逆开与关。同时,论文探究了中心金属离子的配位构型和分子间的相互作用等对光热诱导电子转移及协同调控单链磁体行为的影响。主要研究内容如下:(1)通过二吡啶类双齿长桥联辅助配体连接中性Fe2Co双zigzag链,合成了三例电子转移配合物1-3。配合物1和2在高温发生热诱导的电子转移,加热脱除溶剂后,1desolv稳定在高自旋铁磁态,2desolv的转变温度降低且转变程度与变温速率相关,表明晶格溶剂对电子转移有重要影响。配合物3发生热和光诱导的电子转移,在808 nm激光照射下,表现出光诱导的FeⅡ→CoⅢ电子转移,并产生较快的磁弛豫行为。(2)通过单齿吡啶类辅助配体轴向调控Co离子N6八面体配位构型以及链间堆积作用,构筑了四例中性Fe2Co双zigzag链配合物4-7a,均表现出808 nm激光诱导的FeⅡ→CoⅢ真电子转移,并协同驱动单链磁体行为的产生。磁构效研究表明:Co中心偏离八面体程度越大,越有利于增强磁各向异性;光应答电子转移的转变比例影响光激发后链内磁耦合作用强度以及有效链长度,它们共同决定了光激发高自旋亚稳态的弛豫能垒。7a晶体经外延生长得到亚铁磁性的同质多晶7b,为研究构效关系提供了良好的分子模型,分析表明Co-N=C键角偏离线性程度越大,Fe-Co基元越容易稳定在{FeⅢLS(μCN)CoⅡHs}(LS=low spin;HS=highspin)高自旋态,不易发生热诱导金属间电子转移。(3)选用4-(4-R-苯基)呲啶为辅助配体,利用取代基(R=N02、CF3)在配合物晶体中产生的空间位阻效应,有效地调控了链间的堆积作用,成功构筑了三例Fe2Co双zigzag链配合物8-10。8利用808 nm和532 nm激光可逆操控FeⅢLS(μ-CN)CoⅢLS(?){FeⅢLS(μ-CN)CoⅢHS}双稳态互变,成功实现了光可逆开关单链磁体性质。9和10具有808 nm光诱导电子转移驱动的单链磁体行为,在532nm激光照射下,9的逆向转变比例减少,不能完全消除单链磁体行为,而10没有发生逆向的电子转移。实验结果表明,通过弹性的链间π…π弱作用控制获得能级相近的自旋多重稳态,有利于实现光可逆调控金属间的电子转移行为,从而协同调控单链磁体性质。