稀土配合物单分子磁体研究进展 被引量：6

1

作者 董飘平 梁福永 +1 位作者 邹征刚 温和瑞 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2802-2817,共16页

单分子磁体在超高密度存储、自旋电子器件、量子计算机等领域具有潜在的应用。稀土离子因其存在高电子自旋基态以及很强的自旋轨道耦合和磁各向异性,被广泛应用于磁性材料的制备。近年来,稀土离子用来提高单分子磁体的自旋翻转能垒的研... 单分子磁体在超高密度存储、自旋电子器件、量子计算机等领域具有潜在的应用。稀土离子因其存在高电子自旋基态以及很强的自旋轨道耦合和磁各向异性,被广泛应用于磁性材料的制备。近年来,稀土离子用来提高单分子磁体的自旋翻转能垒的研究备受关注,大量具有单分子磁体性能的稀土配合物被合成。本文综述了稀土配合物单分子磁体的合成、结构与磁性研究进展,着重介绍了单核、双核、三核、四核、五核及六核稀土配合物单分子磁体的结构与磁学性质。研究表明,应用元素镝构筑的稀土配合物单分子磁体性能最好,且随着配合物核数的增加,单分子磁体的特性更加明显。展望稀土配合物单分子磁体的研究,今后的研究重点是合成高核稀土配合物和提高磁各向异性能垒。 展开更多

关键词 单分子磁体 单离子磁体 稀土配合物 磁性

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富有“磁力”的稀土元素——钕、钐、钆、镝、铒等元素的磁性质在生产、生活和研究中的应用 被引量：5

2

作者 蒋尚达 《化学教育（中英文）》 CAS 北大核心 2019年第2期1-4,共4页

简要介绍了稀土元素的电子结构特点,并以稀土永磁体、稀土单离子磁体、稀土磁共振造影剂和稀土分子量子比特等主题为例,介绍了部分稀土元素在和磁性质相关的生产和研究中的应用。

关键词 稀土元素 磁性质 永磁体 单离子磁体 造影剂 量子比特

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单离子磁体及其磁弛豫动力学的研究进展 被引量：4

3

作者 芶晓霜 王梦梦 +1 位作者 孟茜茜 程鹏 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2013-2030,共18页

单分子磁体因其在高密度信息存储、自旋电子学以及量子计算方面有潜在的应用价值而被广泛关注。单离子磁体是具有单个金属自旋中心的单分子磁体,其特点是结构简单、可设计性强和磁构关系更易研究。本文介绍了近年来典型的单离子磁体及... 单分子磁体因其在高密度信息存储、自旋电子学以及量子计算方面有潜在的应用价值而被广泛关注。单离子磁体是具有单个金属自旋中心的单分子磁体,其特点是结构简单、可设计性强和磁构关系更易研究。本文介绍了近年来典型的单离子磁体及其磁弛豫动力学的研究进展。 展开更多

关键词 单离子磁体 镧系离子 过渡金属离子 单分子磁体行为 磁弛豫

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单分子磁体:基本概念与磁性表征 被引量：2

4

作者 吴树旗 寇会忠 《辽宁大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第2期135-144,共10页

在分子磁体领域,一些多核或单核配合物呈现宏观磁体行为,这些配合物的磁性来源于孤立的分子内,因而吸引了许多化学家、物理学家和材料学家的研究兴趣,相继开展了这方面的研究.综述了近年来国内外相关研究进展,介绍了相关量子力学理论和... 在分子磁体领域,一些多核或单核配合物呈现宏观磁体行为,这些配合物的磁性来源于孤立的分子内,因而吸引了许多化学家、物理学家和材料学家的研究兴趣,相继开展了这方面的研究.综述了近年来国内外相关研究进展,介绍了相关量子力学理论和一些具有代表性的实例,并进一步展望了今后的研究和发展方向. 展开更多

关键词 配合物 单分子磁体 单离子磁体 磁性

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3d过渡金属单离子磁体 被引量：2

5

作者 陈磊 赵文 +2 位作者 易刚吉 周建军 袁爱华 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第2期337-350,共14页

单分子磁体在量子计算、高密度存储材料以及分子自旋电子学等领域具有广阔的应用前景。3d过渡金属单离子磁体具有结构简单、易于研究磁构关系以及可控配体场获得高能垒等特点,因而成为近年来单分子磁体领域的研究热点。本文结合现有研... 单分子磁体在量子计算、高密度存储材料以及分子自旋电子学等领域具有广阔的应用前景。3d过渡金属单离子磁体具有结构简单、易于研究磁构关系以及可控配体场获得高能垒等特点,因而成为近年来单分子磁体领域的研究热点。本文结合现有研究成果,从配位构型出发,旨在对近年来基于3d过渡金属离子的单离子磁体进行综述,重点阐述配体场、磁各向异性和单离子磁体性质三者之间的关系,为设计合成单分子磁体提供新的思路。 展开更多

关键词 3d过渡金属 单离子磁体 磁各向异性 单分子磁体

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高配位3d过渡金属单离子磁体磁各向异性研究 被引量：2

6

作者 崔会会 孙同明 +2 位作者 王淼 陈磊 汤艳峰 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第2期193-205,共13页

单离子磁体(SIMs)因其磁性双稳态和慢弛豫机制而在高密度信息存储、量子计算和分子自旋电子学等方面具有潜在的应用价值。其中3d过渡金属单离子磁体(3d‑SIMs)磁构关系较为简单且易于分析,因此得到了众多研究者的关注。目前文献上报道的... 单离子磁体(SIMs)因其磁性双稳态和慢弛豫机制而在高密度信息存储、量子计算和分子自旋电子学等方面具有潜在的应用价值。其中3d过渡金属单离子磁体(3d‑SIMs)磁构关系较为简单且易于分析,因此得到了众多研究者的关注。目前文献上报道的大多数3d‑SIMs通常具有较低的配位数,而对于高配位(七配位和八配位)的3d‑SIMs缺少深入而系统的研究。我们结合近年来的研究成果,从磁各向异性的基本性质、实验表征和理论计算3个方面出发,对高配位3d过渡金属单离子磁体的配位环境、磁各向异性和慢磁弛豫行为进行了综述,分析了配位构型和配位原子等配位环境对高配位3d过渡金属单离子磁体磁各向异性的影响,为高配位3d过渡金属单分子磁体的设计与调控提供思路。 展开更多

关键词 3d过渡金属离子 单离子磁体 磁各向异性 高配位

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具有零场单分子磁体性质的钴单离子磁体

7

作者 徐红娟 崔会会 《纳米技术》 CAS 2022年第3期124-136,共13页

单分子磁体材料作为真正意义上的纳米级磁性材料,具有非常广阔的应用前景,研究者们致力于开发性能更优秀,更稳定的单分子磁体。作为特殊的单分子磁体,3d过渡金属单离子磁体磁构关系较为简单,通过适当调控配体场即可将中心金属离子的各... 单分子磁体材料作为真正意义上的纳米级磁性材料,具有非常广阔的应用前景,研究者们致力于开发性能更优秀,更稳定的单分子磁体。作为特殊的单分子磁体,3d过渡金属单离子磁体磁构关系较为简单,通过适当调控配体场即可将中心金属离子的各向异性最大化,因此3d过渡金属单离子磁体自然而然的成为了前沿研究热点之一。在3d过渡金属单离子磁体中,由于钴离子具有较大的磁各向异性,因此关于钴基配合物的研究与报道居多。但目前报道的大都为场致单离子磁体,很少有单核配合物在零场下表现出慢磁弛豫行为,因此对于零场钴单离子磁体亟需更加深入地研究。本文结合现有研究成果,以单核钴配合物为研究基础,从配位数和配位构型出发,对具有零场单分子磁体性质的钴单离子磁体进行综述,为进一步研究高性能单分子磁体提供新思路。 展开更多

关键词 单分子磁体 3d过渡金属离子 单离子磁体 单核钴基配合物 零场

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三联吡啶衍生物稀土(镝和镱)配合物的结构和磁性研究 被引量：2

8

作者 谢玉玉 杜睿智 +1 位作者 魏晨燕 刘天府 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1151-1158,共8页

以三联吡啶衍生物L1/L2和Ln(NO3)3•6H2O(Ln=Dy,Yb)为原料,通过溶剂挥发法得到3个新的配合物[LnL1(CH3OH)(H2O)(NO3)2]NO3•2CH3OH(Ln=Yb,配合物1;Ln=Dy,配合物2)和[DyL2(NO3)3(H2O)]•2CH3OH(3).通过单晶X射线衍射、红外光谱和粉末X射线... 以三联吡啶衍生物L1/L2和Ln(NO3)3•6H2O(Ln=Dy,Yb)为原料,通过溶剂挥发法得到3个新的配合物[LnL1(CH3OH)(H2O)(NO3)2]NO3•2CH3OH(Ln=Yb,配合物1;Ln=Dy,配合物2)和[DyL2(NO3)3(H2O)]•2CH3OH(3).通过单晶X射线衍射、红外光谱和粉末X射线衍射对配合物进行了表征.结果表明,配合物1、2和3属于三斜晶系,空间群Pī,Z=2.配合物1和2稀土离子为9配位,每个配离子包含一个L1分子、两个硝酸根、一个配位水和一个配位甲醇,相邻的单元、结晶甲醇分子和硝酸根通过氢键和π-π堆积作用形成三维超分子结构;配合物3中稀土离子Dy为10配位,每个配合物分子包含一个L2分子、三个硝酸根和一个配位水分子,相邻单元结晶甲醇分子通过氢键和π-π堆积作用形成二维超分子结构.磁性研究表明,三个配合物具有场诱导的慢磁弛豫性质. 展开更多

关键词 单离子磁体 晶体结构 三联吡啶 慢磁弛豫 稀土配合物

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空气稳定的高性能大环镝单离子磁体

9

作者 李慧 朱振华 +1 位作者 赵琛 唐金魁 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1586-1592,共7页

设计、合成空气稳定的高性能单分子磁体对实现单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋器件等方面的应用具有非常重要的意义。本文以镝离子为模板,通过N,N'-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺与2,6-二乙酰基吡啶原位缩合构筑了一个... 设计、合成空气稳定的高性能单分子磁体对实现单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋器件等方面的应用具有非常重要的意义。本文以镝离子为模板,通过N,N'-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺与2,6-二乙酰基吡啶原位缩合构筑了一个空气稳定的五角双锥构型的大环镝单离子磁体。单晶X射线衍射表明,镝离子处于赤道大环内部,其轴向位置被2个三苯基硅醇氧负离子占据,抗衡离子为四苯基硼负离子。静态磁性测试表明室温时该化合物的χ_(M)T值为13.96 cm^(3)·K/mol,接近单个自由镝离子的理论χ_(M)T值14.17 cm^(3)·K/mol,动态磁性测试表明,该化合物在零场下具有典型的单分子磁体行为,各向异性能垒高达1008 K。磁构关系研究表明,其优异的单分子磁体性能主要源于镝离子D_(5h)的局部对称性和三苯基硅醇氧负离子提供的强轴向型晶体场。另外,该化合物在空气中十分稳定,热重分析结果表明,其热分解温度高达297℃,为实现单分子磁体在导电基质表面的沉积打下基础。 展开更多

关键词 单离子磁体 镝离子 晶体场 有效能垒

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分子基磁性功能材料研究进展

10

作者 李启彭 《昭通学院学报》 2020年第5期11-16,24,共7页

分子基磁性功能材料不仅具有丰富多彩的结构,而且还具有单链磁体、单分子磁体、单离子磁体和磁致冷等特性,引起研究者的广泛关注,成为当前的研究热点。综述了近年来分子基磁性功能材料在单链磁体、单分子磁体、单离子磁体和磁致冷等领... 分子基磁性功能材料不仅具有丰富多彩的结构,而且还具有单链磁体、单分子磁体、单离子磁体和磁致冷等特性,引起研究者的广泛关注,成为当前的研究热点。综述了近年来分子基磁性功能材料在单链磁体、单分子磁体、单离子磁体和磁致冷等领域的应用研究进展。并对分子基磁性功能材料的应用前景进行了总结和展望。 展开更多

关键词 单链磁体 单分子磁体 单离子磁体 磁致冷

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稀土单离子磁体的研究进展

11

作者 黄玲 鞠剑峰 《物理化学进展》 CAS 2022年第4期196-208,共13页

单分子磁体在高密度信息存储、量子比特和自旋电子器件等方面具有重大的研究价值和潜在的应用价值。近年来,由于单离子磁体具有单个金属自旋中心,其结构简单、可设计性强和磁构关系更易研究而备受关注,尤其是稀土单离子磁体。因此,本文... 单分子磁体在高密度信息存储、量子比特和自旋电子器件等方面具有重大的研究价值和潜在的应用价值。近年来,由于单离子磁体具有单个金属自旋中心,其结构简单、可设计性强和磁构关系更易研究而备受关注,尤其是稀土单离子磁体。因此,本文介绍了近年来典型的稀土单离子磁体的研究进展。 展开更多

关键词 稀土 单离子磁体 结构 磁性 有效能垒

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钴(I/II)单离子磁体

12

作者 徐红娟 崔会会 《纳米技术》 CAS 2021年第3期135-146,共12页

单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋电子学等方面具有潜在的应用价值。3d过渡金属单离子磁体(3d-SIMs)作为一种特殊的单分子磁体,磁构关系较为简单且易于分析,因此得到了众多研究者的关注。其中,由于钴(II)离子具有较大的... 单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋电子学等方面具有潜在的应用价值。3d过渡金属单离子磁体(3d-SIMs)作为一种特殊的单分子磁体,磁构关系较为简单且易于分析,因此得到了众多研究者的关注。其中,由于钴(II)离子具有较大的磁各向异性,且为Kramers离子,所以基于钴(II)离子的单离子磁体报道居多。本文结合近年来的研究成果,对不同配位数的钴(I/II)单离子磁体的磁各向异性和慢磁弛豫行为进行了总结,分析了配位构型和配位原子等配位环境对钴(II)单离子磁体磁各向异性的影响,为单核钴离子磁体的设计与调控提供思路。 展开更多

关键词 钴离子 单离子磁体 磁各向异性 慢磁弛豫

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铒单离子磁体(C_(18)H_(23)Er)器件的自旋极化输运

13

作者 周洁 王正川 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第3期302-307,共6页

研究单分子磁体的自旋极化输运性质。搭建由扫描隧道显微镜钴针尖、铒单离子磁体以及金(111)衬底所构成的分子器件模型。在小偏压下,计算铒单离子磁体在正立和倒立2种构型下的自旋极化电流曲线,发现此单分子磁体器件的隧穿磁电阻最高达1... 研究单分子磁体的自旋极化输运性质。搭建由扫描隧道显微镜钴针尖、铒单离子磁体以及金(111)衬底所构成的分子器件模型。在小偏压下,计算铒单离子磁体在正立和倒立2种构型下的自旋极化电流曲线,发现此单分子磁体器件的隧穿磁电阻最高达120%,自旋过滤效率在70%~100%。对比2种构型下的整流比,发现倒立构型有较大的整流比。通过分析体系的透射谱、分子投影哈密顿量、器件投影态密度等,对上述物理效应的根源进行解释。 展开更多

关键词 单离子磁体 自旋过滤 自旋整流 隧穿磁电阻效应

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基于顺磁稀土离子的磁性分子材料 被引量：1

14

作者 王炳武 蒋尚达 +1 位作者 王秀腾 高松 《中国科学（B辑）》 CSCD 北大核心 2009年第11期1563-1563,共1页

构建含镧系稀土金属离子的分子基磁性材料是当前分子磁学研究的重要领域之一.本文按照单稀土离子,稀土离子-稀土离子(4f-4f)相互作用体系,稀土离子-过渡金属离子(4f-3d)相互作用体系,稀土离子-自由基(4f-p)相互作用体系的顺序,介绍了含... 构建含镧系稀土金属离子的分子基磁性材料是当前分子磁学研究的重要领域之一.本文按照单稀土离子,稀土离子-稀土离子(4f-4f)相互作用体系,稀土离子-过渡金属离子(4f-3d)相互作用体系,稀土离子-自由基(4f-p)相互作用体系的顺序,介绍了含镧系稀土金属离子的单离子磁体,基于稀土金属离子,过渡金属离子和自由基多核簇的单分子磁体、单链磁体和磁有序体系的磁学性质.根据磁性分子材料中自旋载体和磁耦合性质的不同,分别用实例介绍了磁耦合、磁有序和磁驰豫性质的特点和来源.首先,本文综述了孤立的单稀土离子配合物体系的结构和磁学性质.由于稀土金属离子的4f电子具有强的旋轨耦合作用和较大的磁各向异性,所以有些单稀土离子配合物如双酞菁铽、镝等体系具有慢的磁驰豫行为,其低温下的磁滞回线呈现台阶状,被称为单离子磁体.该类分子基磁性配合物慢磁驰豫性质的来源可以用镧系稀土离子的电子自旋磁矩、轨道磁矩、核自旋磁矩之间的相互作用解释.具有场诱导缓慢磁驰豫行为的单稀土离子配合物是另一类引起关注的磁性分子材料.该类配合物在零场下交流磁化率的虚部没有峰值,而在一定的外磁场下,其交流磁化率的虚部出现峰值并具有频率依赖性.这种现象可能可以归因为体系的Kramer简并基态在外场下消除了快的磁驰豫过程,使慢的磁驰豫过程,如Orbach过程成为主导.其次,本文综述了稀土离子的4f电子之间的磁耦合作用和磁学性质.一方面,对于具有4f7电子构型的含Gd(Ⅲ)离子配合物,f电子之间的磁耦合作用主要是各向同性磁交换作用.由于4f电子能量很低,同其他稀土离子f电子之间的耦合作用被外层轨道屏蔽,所以磁耦合常数很小,无法形成磁有序的结构;另一方面,对于有强旋轨耦合作用的非4f7电子构型的稀土离子配合物,由于理论计算和� 展开更多

关键词 镧系离子 配位化合物 磁耦合 磁有序 磁驰豫 单分子磁体 单链磁体 单离子磁体

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