單鏈磁體磁學性質的理論研究.pdf

1、學位論文獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果。本論文中除引文外，所有實驗、數據和有關材料均是真實的。本論文中除引文和致謝的內容外，不包含其他人或其它機構已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究所做的貢獻均已在論文中作了聲明并表示了謝意。學位論文作者簽名：叉螽、八氣氣日期：2。l斗步15學位論文使用授權聲明研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬南京師范大學。學校有權保存本學位

2、論文的電子和紙質文檔，可以借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容，可以采用影印、復印等手段保存、匯編本學位論文。學?？梢韵驀矣嘘P機關或機構送交論文的電子和紙質文檔，允許論文被查閱和借閱。(保密論文在解密后遵守此規(guī)定)保密論文注釋：本學位論文屬于保密論文，密級：!芻丑?！疘密期限為年。學位論文作者簽名：炙砉厶氣氣指導教師簽名：FI期：pl葉爭15“日期：協(xié)諱么of牛f15Abstract摘要2001年，由Gatteschi等第一次合成

3、了由鉆及有機原子團交替構成的一維磁性鏈[Co(hfac)2(NITPhOMe)]，其有效能壘達到107cm～。隨后，許多科學家投入到單鏈磁體(SCMs)的研究中，合成了大量的不同種類的SCMs，但所合成SCMs的能壘都小于107cm～。因此，探索具有更高能壘SCMs成為當前實驗及理論化學家共同努力的目標。目前，處于Ising和Heisenberg極限之間SCMs(I踟≈4／3)的磁各向異性及相關能的表達式還不清楚。為此，本文將探索此類S

4、CMs磁弛豫能壘的來源機制，及能壘與磁中心離子零場分裂參數和耦合作用常數等的內在關系。我們選取了一系列含過渡金屬離子的SCMs：[Mnlll(5TMAMsalen)M(CN)6](5TMAMsalen2一=N，N7ethylenebis(5一trimethylammoniomethylsalicylideneiminate)(M=Felll，Mnlu，Crlll)，[Mnlll(3，5C12saltmen)Nill(pao)2(phen

5、)](3，5C12saltmen2==NN7(1，1，2，2tetramethylethylene)bis(35dichlorosalicylideneiminate)；pao一2pyridine一2aldoximate；phen=1，10phenanthroline)及[Fem(bpca)(CN)3Mn“1(5Me—saltmen)](bpca=bis2pyridylcarbonyl)amidate；5Mesaltmen2‘=N，N7

6、(1，1，2，2一tetramethylethylene)bis(5methylsalicylideneiminate))。使用密度泛函(DFT)和二級微擾完全活性空間組態(tài)(CASPT2)等方法計算其零場分裂和耦合作用常數等。計算結果表明，所得，和D與實驗值比較接近。通過理論分析鏈上磁性離子磁弛豫過程等，得到了單鏈磁體相關能和各向異性能與磁性參數之間的關系，并對其能壘來源機制等進行了詳細的探討。對單鏈磁體MnFe和MnMn’，Mn的各向

7、異性能較大(3aAMn4IJ]SsmSM)，而M(M=Fe，Mn’)的很d(3AAM41JISM。％)，Mn或M上的自旋都有可能先進行翻轉，且進行這兩種自旋翻轉的單鏈數接近相等，所以相關能和各向異性能接近于兩種情況下的平均值：△A=(AAMnAAM)／2，&=3M晌；對單鏈磁體MnNi和MnCr，由于強的交換耦合作用(3aAM3AAMn4l川％。＆)，M(M=Ni，Cr)自旋跟著Mn翻轉，自旋翻轉角度受各向異性能和交換耦合影響，鏈的各向