雙重分子磁開關的分子設計與磁性研究.pdf

1、現有的新型功能磁性材料的研究，已經難以滿足與日俱增的應用需求。Dy(Ⅲ)離子分子磁體具有顯著磁各向異性和高自旋反轉能壘，能在分子水平上應用于納米級電子器件、傳感器和高密度信息存儲器件，成為分子磁學研究的熱點。自旋轉換配合物因其在光開關、溫度傳感器及信息記憶、存儲等領域的廣泛應用而激起科研工作者的研究熱情。在本研究之前，還沒有人將Dy(Ⅲ)離子分子磁體和自旋轉換現象綜合到一起研究過。
　　本文選用兩種氧供體和兩種氮供體為配體制備出了

2、四個未見報道的{[Co][Dy]}體系的晶體。表征其結構和磁性，發(fā)現這四個晶體都有自旋轉換現象。為進一步證明其發(fā)生了自旋轉換，我們采用孤立金屬離子的[3d]-[4f]電荷平衡取代法，用Y(Ⅲ)離子取代Dy(Ⅲ)離子，制得了四個{[Co][Y]}體系的晶體。對這些Y(Ⅲ)離子配合物的磁性進行研究，發(fā)現上述Dy(Ⅲ)離子配合物的確發(fā)生了自旋轉換。我們成功制得了四個分子開關。試驗中發(fā)現在同一反應條件下，改變反應物金屬鹽的配比，改變氧供體或氮配

3、體，都將得到結構、磁性截然不同的晶體。主要內容如下:
　　(1)選用苯甲酸、4'-(4-溴苯基)-2,2':6',2''-三聯吡啶配體，合成出四個配合物，測定了晶體結構并表征了其磁性。發(fā)現配合物1、2晶胞參數相同，屬于同晶體；改變反應物金屬鹽配比、采用相同方法制備出了晶胞參數相同的配合物3和4。值得注意的是，配合物2和4是采用抗磁性Y(Ⅲ)離子分別取代配合物1和3中的Dy(Ⅲ)離子得到的。配合物1表現出分子磁體的性能，且具有自旋轉

4、換現象；配合物2的磁性研究證明了1中發(fā)生了自旋轉換。配合物3、4屬于同晶體，配合物3是典型的單離子磁體，且具有熱致自旋轉換現象，配合物4的磁性進一步證明了3中存在自旋轉換。
　　(2)以間硝基苯甲酸、4'-(4-溴苯基)-2,2':6',2''-三聯吡啶為配體，制備出配合物5、6。配合物6是用抗磁性Y(Ⅲ)離子取代配合物5中的Dy(Ⅲ)離子制備的。測定其晶體結構發(fā)現配合物5、6晶胞參數、晶系相同。對他們進行磁性表征，發(fā)現配合物5是