稀土離子孤立體系的磁馳豫現象研究

《稀土離子孤立體系的磁馳豫現象研究》是依託武漢工程大學，由賈麗慧擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：稀土離子孤立體系的磁馳豫現象研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：賈麗慧
• 依託單位：武漢工程大學

項目摘要

由於在信息存儲、量子計算、自旋電子學等領域具有重要研究價值和潛在套用前景，對磁馳豫現象的研究是當今分子磁學領域研究的熱點和難點之一。結合國內外研究的現狀分析，目前人們對加場磁弛豫行為的研究很少，對產生加場磁弛豫的機理還不清楚。本項目將開展含稀土離子孤立體系磁弛豫現象的研究，將實驗和理論計算相結合，通過研究旋軌耦合作用和配位場變化對稀土離子加場磁馳豫行為的影響，從定性和定量角度分析加場磁馳豫產生的條件和影響因素，研究加場磁馳豫產生的原因，探討加場磁馳豫產生的機理。項目的研究將有助於加深對分子或離子的零場分裂、旋軌耦合、配位場作用以及分子、離子的局域對稱性等關鍵因素與磁馳豫關係的理解，為合成得到新的具有較高阻塞溫度和較長磁弛豫時間的單離子磁體提供依據，為開發新的磁性分子材料和器件提供基礎。

結題摘要

本項目按期完成相關研究工作，取得了相應的研究成果。由於在信息存儲、量子計算等領域具有重要研究價值和潛在套用前景，對磁弛豫現象的研究是當今分子磁學領域研究的熱點和難點之一。但目前人們對加場磁弛豫行為的研究很少，對產生加場磁弛豫現象的機理還不清楚。在本項目中，我們研究了稀土離子局域對稱性對磁馳豫行為的影響 通過設計合成不同配位場環境下的稀土Nd離子孤立體系，研究稀土離子局域對稱性對磁馳豫行為的影響，比較零場弛豫和加場弛豫產生的條件，分析加場弛豫產生的條件和影響因素。研究表明稀土離子所處的配位場對稱性和基態簡併度都是影響稀土離子加場磁弛豫行為的因素;研究了研究稀土離子旋軌耦合作用對磁馳豫行為的影響; 通過合成稀土離子分別處於C4、D3h和Oh對稱性配位場的三個完整系列的稀土離子孤立體系，研究在同一配位場環境下的Kramers稀土離子和非Kramers 稀土離子磁弛豫行為，研究稀土離子旋軌耦合作用對磁馳豫行為的影響，分析加場弛豫產生的條件和影響因素。研究結果表明在同一配位場環境下的Kramers稀土離子和非Kramers 稀土離子都有可能發生加場磁弛豫行為，含有電子數是奇數的Kramers稀土離子不是發生加場弛豫的必要條件。另外我們還進行了稀土單離子的磁各向異性研究 以高對稱性化合物PrCoCN為研究對象探求如何通過測試化合物單晶和粉末的磁性和光譜數據確定化合物的配位場參數，從而從微觀能級分布上研究產生磁弛豫的條件和機理。本部分研究是項目研究計畫的拓展和延伸，後期將主要開展對稀土單離子磁各向異性的直接測定。