【摘 要】
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氰基桥联分子基磁体被认为是可用于超高密度信息储存及自旋电子器件的新型磁性材料,同时它也为量子计算和分子光学开关等新功能的发展打开了大门。因此,如何利用分子工程实现分子基磁体结构和性能的可控制备,成为当前材料化学领域研究的热点之一。本论文分别从氰基构筑单元和有机辅助配体的空间位阻效应两个方面,探究基于不同氰基构筑单元的分子基磁体的磁构效关系,实现了单分子磁体和低维光诱导分子基磁体的构筑。主要研究成果
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氰基桥联分子基磁体被认为是可用于超高密度信息储存及自旋电子器件的新型磁性材料,同时它也为量子计算和分子光学开关等新功能的发展打开了大门。因此,如何利用分子工程实现分子基磁体结构和性能的可控制备,成为当前材料化学领域研究的热点之一。本论文分别从氰基构筑单元和有机辅助配体的空间位阻效应两个方面,探究基于不同氰基构筑单元的分子基磁体的磁构效关系,实现了单分子磁体和低维光诱导分子基磁体的构筑。主要研究成果如下:(1)选用三种空间位阻不同的三氰构筑单元[Bu4N][Fe(TpMe)(CN)3]、[Bu4N][Fe(pzTp)(CN)3]和[Bu4N][Fe(Tp*)(CN)3],与具有较大自旋轨道耦合的NiII金属离子配位,同时分别引入双齿辅助配体4,4’-二乙氧基-2,2’-联吡啶(4,4’-deobpy)和4-氯-2,2’-联吡啶(4-clbpy),得到三例三氰桥联金属有机配合物1-3。这三例配合物均表现出铁磁性,其中配合物1具有场诱导的缓慢磁弛豫现象,配合物3则能表现出单分子磁体行为(弛豫能垒ΔE/kB=62.31 K)。(2)选用具有不同金属中心的八氰构筑单元K4[MoIV(CN)8]·2H2O和K4[WIV(CN)8]·2H2O以及多齿辅助配体2,6-二(N-3,5二甲基吡唑基)吡啶(dmpp)、三(2-吡啶基甲基)胺(tpa)和N-苯基-N,N’,N’’-三(甲基吡啶)乙二胺(bztpen),分别与FeII、CoII、CuII、MnII金属离子配位,得到五例八氰基桥联金属有机配合物4-9。其中,配合物4-5是一维链状结构,配合物6是三维网状结构,配合物7-8是零维簇状结构,它们均具有分子内反铁磁性相互作用。而且配合物7-8具有光磁性质,在405nm的激光照射下,能发生光诱导的MoIV金属中心的自旋转变行为。
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