《對稱性調控提升單分子磁體能壘的研究》是依託西安交通大學，由鄭彥臻擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：對稱性調控提升單分子磁體能壘的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭彥臻
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
單分子磁體作為下一代高密度信息存儲及處理材料受到極大的關注。目前，該類材料面臨的挑戰主要是可套用溫度（也稱阻塞溫度，由自旋翻轉能壘控制）過低。理論及許多實驗結果表明造成自旋翻轉能壘過低的一個原因是量子隧穿效應，但這可以通過對稱性加以控制。理論上，嚴格具有三次軸對稱性以上的分子並不存在量子隧穿效應。該項目的目標就是通過理性的選擇配體選擇，利用配體的高對稱性及位阻效應，把多核或單離子配合物的對稱性限制在特定的範圍，從而把單分子磁體的能壘以及相應的可套用溫度提高。與此同時，對有規律的體系進行系統的分析可以得到對稱性對能壘掌控的深層機制，力爭建立表達非3d過渡金屬單分子磁體能壘的基本公式。
結題摘要
單分子磁體是一類可以從分子層面上表現出類似巨觀磁體的物理性質的配合物，尤其是在其阻塞溫度以下，可以呈現磁滯行為，這種特殊的性質，使其成為一種非常理想的高密度信息存儲及處理材料，從而引起了化學、物理以及材料界的廣泛關注。但是，到目前為止，所報導的單分子磁體的阻塞溫度都非常低，而限制了其套用研究，所以如何提升這類材料的套用溫度是這個領域的一個關鍵性問題。一些理論分析和實驗研究表明，通過提高順磁金屬中心對稱性，可以有效的提高化合物的阻塞溫度。該項目的目標就是通過理性的選擇配體選擇，利用配體的高對稱性或者位阻效應，把多核或單離子配合物的對稱性限制在特定的範圍，從而提升單分子磁體的能壘和阻塞溫度。與此同時，對有規律的體系進行系統的分析可以得到對稱性對能壘掌控的深層機制，力爭建立表達非3d過渡金屬單分子磁體能壘的基本公式。 本項目分別對3d金屬和稀土金屬單分子磁體進行的深入研究。對於3d金屬單分子磁體，主要是結合了磁性研究、高頻高場電子順磁共振、理論計算等方法，研究了過渡金屬磁各向異性與配位環境的關係。對於稀土金屬單分子磁體，證實了通過結構微擾，可以調控單分子磁體性能。此外，還提出了一種歸納、分類分子基磁性材料的新方法，提出了磁構築單元(MBU)的概念，從維度上來區分塊體磁性（M）與磁構築單元磁性（U）及結構（S）之間的關聯。這些對今後的單分子磁體的研究都有很好的指導作用。 在此項目的資助下，已發表SCI論文15篇，包括Chem. Soc. Rev. 、Chem. Coord. Rev.、 Chem. Sci. 各一篇，Chem. Commun. 、J. Mater. Chem. A 各兩篇、Dalton Trans. 三篇、及Phys. Rev. B 一篇，其中兩篇（Chem. Soc. Rev. 2014,43,1462、Chem. Coord. Rev. 2014,258,1）選ESI高被引論文；並獲得國內專利一篇，參與國內外相關學術會議4次，包括一次國際會議的邀請報告，一次國際會議的分組報告以及兩次國內會議的分組報告。培養博士後2名，博士研究生7名，以及碩士研究生1名。
