《基於第四周期鈮、鉬離子的分子磁性材料》是依託南京大學，由王新益擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於第四周期鈮、鉬離子的分子磁性材料
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王新益
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於第四、五周期過渡金屬元素的分子磁性材料是目前功能材料研究中的一個前沿和熱點。本項目的研究主要選取第四周期元素中的光照敏感的鈮以及空氣敏感的低價態鉬等順磁金屬離子，以功能材料為導向，利用這些金屬離子所具有的磁學特性：強的磁耦才煉朽備合和大的磁各向異性，構築新型分子磁性材料。研究將從配位化學的手段和方法出發，運用構築塊策略，採用較少研究的含鈮和低價態鉬的構築塊迎葛墓（如六氰合鉬、七氰合鉬、八氰合鈮、四草酸合鈮等），選擇一定的異金屬自旋載體(第棄嚷罪三周期過渡金付協乃屬離子、稀土離子)和具有特定結構和功能的有機共配體，設計具有單分翻烏子磁體、單鏈磁體、高有序溫度的分子磁體等磁性材料，研究它們的可控制備及物理化學性質，為理論研究提供模型化合物，探索和研究多功能分子磁性材料。
結題摘要
分子磁性材料是一類在分子水平上通過超分子組裝得到的新型磁性材料，是當前功能材料研究中的前沿和熱點。由於其強的磁耦合、大的磁各向異性以及異常豐富的物理化學性質，第四、五周期的過渡金屬元素在分子磁性材料研究中具有重要的作用。本項目的研究主要從磁耦合和磁各向異性的角度出發，通過選取第四周期元素中的鈮、鉬等順磁金屬離子，以功能材料為導向，構築新型分子磁性材料。在研究過程中，由於體系的研究難度，我們對研究體系進行了適當擴展，研究獲得了若干有趣的基於3d、4f金屬的分子磁性材料。本課題取得的代表性研究成果有：（剃祖愚多1）實現了基於[Mo(CN)7](4-)的低維磁性材料的構築。成功獲得了第一例基於[Mo(CN)7](4-)的單分子磁體，其能壘和阻塞溫度為氰根橋連單分子磁體中的最大值。該成果為構築具有更高的自旋翻轉能壘及阻塞溫度的單分子磁體提供了思路。（2）合成製備了一系列由有機胺陽離子[(CH3)nNH4-n][Mn(N3)3] (n = 1-4)為模板，通過疊氮橋連的具有鈣鈦礦結構的金屬-有機框架化合物。在室溫附近，它們都具有溫度影響的單晶到單晶的結構相變，並具有室溫磁性雙穩態，其磁有序溫度和室溫磁性雙穩態可以通過不同的陽離子進行調控。這為設計合成多功能雙穩態磁性化合物提供了思路；（3）獲得了一系列疊氮橋連稀土的3d-4f分子團簇，其中[CuTb]2化合物具有所有CuTb單分子磁體中最高的阻塞溫度。從負電荷分布出發，討論了其單軸各向異性的來源。通過詳細的單晶磁測量對其磁-結構相關性進行了深入研究，從實驗和理論上確證了其磁化率張量的主值及方向；（4）在一系列七配位詢龍項五角雙錐配位的Co(II)化合物中，首次觀察到了場致的單離子磁體行為。以這些五角雙錐的構築塊前驅體，合成了一系列基於[Mo(CN)7](4-)的分子磁性材料；得到並表征了一例以氰根橋連Fe(II)的一維磁鏈化合物，它具有罕見的反鐵磁有序、自旋傾斜、變磁、單鏈磁體共存的現象。本項目至今為止共發表標註基金號的SCI論文6篇，包括兩篇J. Am. Chem. Soc. 論文，另外有多篇論文正在準備之中。培養本科生4名，博士研究生2名。項目主持人受邀在“第14屆國際分子磁體會議”上做邀請報告。
