本论文主要采用氮氧自由基与稀土金属离子反应，设计合成分子纳米磁体。共得到29个未见文献报道的配合物，解析了全部的晶体结构。使用元素分析，红外光谱，X-ray粉末衍射等手段对配合物进行了表征，并通过变温磁化率，AC测量，M-H测量对它们的磁学性质进行了研究。主要包括：　　 1、以4-(1-咪唑)苯基取代氮氧自由基(NITPhIm)为配体与稀土六氟乙酰丙酮盐反应得到七个一维链状化合物[{ Ln(hfac)3(NITPhIm)2} Ln(hfac)3](LnⅢ=Tb，Dy，Ho，Er，Gd，Nd，Eu)，NITPhIm自由基作为桥联配体通过N-O基团的O原子与咪唑环上的N原子连接两个不同的稀土离子LnⅢ，以“头碰头”的形式连成一维链。磁性研究结果表明Tb，Dy，Ho配合物在低温均展示缓慢磁化强度弛豫现象，其中Dy配合物，展示特殊磁行为，低温时显示单分子磁体行为，而在高温时，由于自由基配体传递弱的铁磁耦合作用，配合物显示单链磁体行为。　　 2、以噻吩及溴代噻吩取代氮氧自由基(NIT-2thien，NIT-3Brthien)为配体，得到两个系列自由基一稀土一维链状化合物[Ln(hfac)3(NIT-2thien)]n(LnⅢ=Tb，Dy，Ho)和[Ln(hfac)3(NIT-3Brthien)]n(LnⅢ=Tb，Dy，Ho，Gd，Eu)。磁性研究表明Tb，Dy配合物的交流磁化率信号均表现出频率依赖，特别是两个Tb的配合物具有缓慢磁化强度弛豫，变磁性与三维反铁磁有序共存的现象。　　 3、以水杨基及溴代水杨基取代氮氧自由基(NIT-2PhOH，5-Br-NIT-2PhOH)为配体，得到六个结构新颖的自由基桥联双核稀土配合物[Ln(hfac)2(NIT-2PhO)]2(LnⅢ= Tb,Dy,Ho,Er)与[Ln(hfac)2（5-Br-NIT-2PhO)]2(LnⅢ= Dy,Ho)。配合物中自由基配体的酚氧基团以μ2方式桥联两个稀土离子，形成二聚体结构。磁性研究表明，Dy与水杨基取代氮氧自由基的配合物显示单分子磁体行为，而Dy与溴代水杨基取代氮氧自由基的配合物无明显的磁弛豫现象。　　 4、以丙炔氧基苯基取代氮氧自由基(NIT-4PhAllO)为配体，得到五个单核三自旋化合物，配合物中两个NIT-4PhAllO自由基均作为单齿配体，以自由基N-O基团的O原子与稀土离子配位，形成单核结构。磁性研究表明，Gd与配位的自由基N-O基团之间存在铁磁相互作用。