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过渡-稀土异金属单分子磁体的设计与合成文献综述

 2020-06-29 20:24:26  

文 献 综 述 1.单分子磁体 磁体一直是物理化学中不可或缺的重要组成部分,对于磁体材料的研究自然成为了当今物理化学研究中的热门领域[1]。

各种各样磁体材料的诞生给人类的生活带了极大的便利,但目前人们大多了解的是传统磁体的性质,大多数是合金与金属氧化物、金属配合物基于三维扩展晶格的长程作用,在规律的结构排列下产生宏观磁性能,也就是肉眼可见的磁性现象。

而最近几十年里,作为刚刚兴起的物理、化学交叉领域,分子磁学以探索开壳层分子及开壳层分子聚集体所体现出来的磁特征为目的的研究越来越受到人们的关注。

单分子磁体是一个个独立的磁体单元[2],一般分子内部的磁交换作用较强。

分子之间距离较远,因此分子间的磁相互作用能力比较弱[3]。

2. 3d 过渡金属单分子磁体 40年前对于单分子磁体的认识是从 3d 过渡金属簇开始的,早在 70、80 年代科学家就成功合成过单分子磁体,第一个分子基磁体是由Wickman于1967年报道的[4],他们发现[Fe(dtc)2Cl]分子具有S=3/2的基态自旋,在2.46K时结晶状态中是铁磁有序的。

[5]。

直到二十世纪 90 年代初,科学家发现一些Mn簇在低温下具有超顺磁性,对于单分子磁体研究才真正意义上的开始了。

对单分子磁体的研究主要早期集中在 3d 过渡金属簇上,出现了大量的3d 过渡金属簇,它们的磁性也得到了广泛的研究;特别是 Mn 的配合物,许多具有新奇结构的 Mn 簇被合成出来,对其磁性的研究也最为深入。

[6]其代表物Mn12的通式[Mn12O12(O2CR)16(H2O)4],是3d过渡金属单分子磁体磁阻塞中温度最高的单分子磁体。

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