《分子磁性半導體的化學研究》是依託南京大學，由左景林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：分子磁性半導體的化學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：左景林
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
兼具鐵磁性和半導體性質的複合功能分子材料(如磁性半導體)是自旋電子材料研究的重要課題之一。本研究希望通過對四硫富瓦烯（TTF）或其衍生物骨架的微妙修飾或雜化，引入順磁性中心離子或自由基等，獲得具有鐵磁和導電雙功能性質的分子材料，如鐵磁性半導體、鐵磁性導體等。通過對TTF的結構修飾將其嫁接到鐵磁性納米粒子（如Fe3O4）表面，研究這類鐵磁/有機複合納米材料的自旋輸運性質，探討該複合材料中自旋極化電流的產生、輸運機制。通過調控有機TTF分子（如結構和導電性）來增大自旋效應。從實驗和理論兩方面探索鐵磁性和影響這類分子磁性半導體中內部長程磁耦合及磁電作用的影響因素，為分子水平上實現自旋電子器件開闢新的思路。
結題摘要
兼具鐵磁性和半導體性質的複合功能分子材料(如磁性半導體)是自旋電子材料研究的重要課題之一。本研究通過對四硫富瓦烯（TTF）或其衍生物骨架的微妙修飾或雜化，引入順磁性中心離子或自由基等，獲得具有鐵磁和導電雙功能性質的分子材料。重點開展了電活性配體的合成及相關金屬配合物製備、分子磁性半導體的設計、導電單分子磁體組裝及性能、利用電化學活性配體調控磁性氧化鐵納米材料的電子傳輸和自旋輸運性質等研究，取得了一些較好的進展。如成功將含有氧化還原活性TTF骨架的四齒席夫鹼配體引入稀土單分子磁體體系，合成了一類具有氧化還原活性的TTF骨架的三明治型雙核鑭系稀土酞菁配合物。該類配合物具有場誘導的單分子磁體慢弛豫行為，且在低溫下存在明顯的自旋載體間耦合相互作用和磁化強度量子隧穿效應。在石墨表面對目標分子進行自組裝，獲得了有序的超分子陣列，組裝後的這類不對稱夾心配合物具有偏壓依賴的選擇性吸附性質。這為進一步製備新型多功能分子電子器件提供了思路。利用電化學活性的四硫富瓦烯羧酸配體來修飾Fe3O4納米顆粒，實現了對納米顆粒分子結自旋閥集合中的電荷傳導和磁電阻性質的調控。複合納米材料的自旋極化率得到顯著增強，同時也可以通過摻雜碘形成電荷轉移鹽來增強其導電性。在本項目支持下，共發表SCI論文27篇，其中影響因子大於3的有19篇。項目執行期間畢業博士7人，畢業碩士7人。
