氰基橋聯(lián)零維簇-二維層分子磁體的構(gòu)筑與磁性.pdf

1、在信息技術(shù)高速發(fā)展的21世紀(jì)，傳統(tǒng)的無機(jī)磁性材料因受到尺寸效應(yīng)影響，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展，超高密度信息存儲材料的研發(fā)成為人們需要解決的關(guān)鍵問題。單分子磁體或單鏈磁體從理論上可以在單個分子本身表達(dá)磁性，將存儲尺寸減小到分子級別，從而大大提高存儲密度。由普魯士藍(lán)類配合物啟發(fā)，通過氰基橋聯(lián)的金屬有機(jī)配合物類的分子基磁體受到科研工作者的廣泛關(guān)注。氰基作為“化學(xué)橋”，能夠良好的傳遞自旋載體間的磁耦合作用。通過構(gòu)筑具有不同氰基個數(shù)的構(gòu)筑單元，與過渡

2、金屬離子和不同配位模式的有機(jī)輔助配體組合，可以合成從零維到多維，結(jié)構(gòu)多變的金屬有機(jī)配合物類分子磁體，為深入研究其磁構(gòu)效關(guān)系提供了大量的實(shí)驗(yàn)素材。但是，合成具有單分子和單鏈性質(zhì)的分子基磁性材料，并且提高分子（鏈）內(nèi)的自旋基態(tài)，增強(qiáng)分子（鏈）內(nèi)的磁相互作用，同時又消除分子（鏈）間的協(xié)同作用，最終提高分子鐵磁體的居里溫度，目前依然具有重大的挑戰(zhàn)性。本論文主要從以下兩個方面展開:
　　(1)選用三氰構(gòu)筑單元[Fe(L)(CN)3]-(L=

3、Tp、pzTp、Tp*)，利用三齒帽狀配體Tp、pzTp、Tp*占據(jù)順磁性FeⅢ的三個配位點(diǎn)，可有效降低配合物的結(jié)構(gòu)維度。由于三氰構(gòu)筑單元具有C3對稱性，結(jié)構(gòu)可預(yù)測。選擇具有較大基態(tài)自旋的二價過渡金屬離子CuⅡ、CoⅡ、MnⅡ配位，再通過雙齒和五齒螯合配體對過渡金屬離子進(jìn)行修飾，得到六例零維簇合物1（二核），2和3（三核），4和5（五核），6（六核），進(jìn)一步研究其磁性與構(gòu)型的關(guān)系。其中，配合物1、2、4分子內(nèi)表現(xiàn)為反鐵磁耦合作用，配合物

4、3、5、6分子內(nèi)表現(xiàn)為亞鐵磁耦合作用。
　　(2)選用具有C2對稱性的四氰構(gòu)筑單元[Fe(bpy)(CN)4]-，二價過渡金屬離子CuⅡ、CoⅡ與雙齒橋聯(lián)配體自組裝，得到兩例含有雙之字鏈結(jié)構(gòu)的二維層狀配合物7和8。磁性測試表明，配合物7鏈內(nèi)氰基橋聯(lián)的FeⅢ和CuⅡ離子間表現(xiàn)為強(qiáng)的鐵磁性相互作用。當(dāng)將金屬離子換成具有大的單軸各向異性的CoⅡ，配合物8鏈內(nèi)氰基橋聯(lián)的FeⅢ和CoⅡ離子間表現(xiàn)為強(qiáng)的鐵磁性相互作用，并且交流磁化率曲線表明8