基于4f金属构建高核稀土簇及其性质研究文献综述
2020-06-25 20:44:47
1. 研究背景 高核簇金属配合物(核数 25)是一类独特的化合物,他们大多具有美观的分子结构和有趣的物理化学性质,这些性质主要来自构成簇的金属离子之间的电子云排布和磁性相互作用[1]。
在过去二十年的众多研究中,那些含镧系元素的簇合物,最为凸显的就是纯稀土簇或含有过渡金属元素的3d-4f异金属簇的合成与性质研究。
这些簇合物的合成规律普遍难以捉摸,但同时它们具有极具吸引力的性质(光学,电学,催化和磁性),这些独特的结构与性质推动了这项研究。
其中磁性质是研究的重点领域,这些磁性质主要集中在单分子磁体(single-molecular magnets, SMM)和磁热效应(magnetocaloric effect, MCE)这两大方面,其中稀土高核簇具有较好的磁热效应(MCE),这对开发高能效、环保的磁冷却技术非常有用[2]。
磁热效应(MCE)是指绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象。
在绝热条件下,磁化会导致温度上升,而去磁则使温度下降。
低温磁热效应(MCE)是1881年首次发现的磁热现象,当时Warburg在绝热条件下观察到铁在暴露于变化磁场时的可逆温度变化。
Debye和Giauque提出了其首次实际使用-绝热退磁-达到的温度低于液氦的温度,而液氦是实验得到的最低温度。
这种磁性实现冷却效果的方法,通常被称为磁制冷,被认为是下一代冷却技术,比目前的蒸汽循环制冷技术更节能环保[3]。
人们首次在合金和磁性纳米粒子中观察到巨大的磁热效应。
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