近年来,在材料科学的研究中,一个新兴的科学领域—分子基磁性材料受到了化学、物理以及生物等各专业科学家的高度重视,其研究的主要内容包括:单分子磁体、光诱导磁体、手性磁体、铁磁性分子导体及超导体等等。分子基磁性材料在高密度信息存储设备、量子计算机及自旋分子电子学器件方面有着巨大的潜在应用价值。分子基磁体的研究领域扩展得越来越广泛,然而,却一个最基础最重要的问题—磁体的相转变温度TC低,一直阻碍着分子磁体实现应用的发展。通过相应的理论预测,高共轭片状小分子和金属离子形成的离子对化合物有望能合成高TC的分子基磁体。纯有机自由基或者是金属有机自由基配合物中原子轨道互相重叠,形成共轭体系,单个电子或多个电子离域在整个共轭平面内,通过共轭体系间的强相互作用增加自旋间的耦合作用,以及这类化合物结构上的特殊性,使其表现出了许多独特的磁学性质,比如自旋-派尔斯相变(spin-peierls transition)、高TC的铁磁相互作用等,所以在高TC分子基磁体的合成方面纯有机自由基和金属有机自由基化合物受到科学家们越来越多的关注。自旋交叉现象是分子双稳性的一个典型代表,这类化合物在外界环境的诱导下,例如温度、压力以及光的作用,其晶体结构、磁学性质以及化合物颜色都有可能发生变化,因而在显示器、压力传感器、热开关及光开关等分子器件的开发有很大的潜在应用价值。自旋交叉化合物一般以中性化合物或者阳离子的形式存在于晶体中,将自旋交叉化合物与有机自由基以共晶或者是阴阳离子盐堆积形成新型自旋-导电一体的化合物,也许是突破分子基磁体应用瓶颈的有效手段。本文以TCNQ有机自由基为抗衡离子合成了自旋交叉和导电一体的一系列化合物,并详细研究了它们的晶体结构、磁学性质和电化学性质,探讨了磁性与结构之间的关系,另外为TCNQ导电片层与单分子磁体结合做出来初步探索工作。本论文的主要研究成果包括以下两个内容:一、主要是以带部分点电荷的TCNQ自由基-TCNQδ-作为抗衡离子(TCNQ=7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane),与MⅡ(terpy)22+(M=Co、Fe、Ru)形成了 3个化合物。研究导电共轭阴离子片层带与阳离子自旋交叉性质的相互调控作用。二、合成了一个具有扭曲八面体配位结构的单核CoⅡ的单分子磁体,该化合物有两个稀有的磁弛豫过程,并且讨论磁弛豫过程的原因是分子间偶极相互作用和自旋翻转。然后,用三吡唑甲烷代替配体Tp*合成反三棱柱构型的单核CoⅡ阳离子簇,用带部分电荷的TCNQ自由基作为抗衡离子,研究其对单分子磁性的调控。