《組合外界物理激勵室溫調控磁雙穩態研究》是依託華中師範大學，由李東風擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：組合外界物理激勵室溫調控磁雙穩態研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李東風
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光致磁雙穩態現象為與光誘導分子開關相關的分子器件研究提供了令人振奮的前景，然而，絕大多數這類光致調控只能在極低的溫度下實現。通常，實際的套用需要能夠在室溫範圍實現雙穩態的控制，但是，目前能夠在室溫利用外界物理激勵的光致雙穩態操控的方法還很少。本項目提出利用組合外界物理激勵的方法在室溫操控熱致磁雙穩態分子的自旋態，特別是使用壓力-光組合實現自旋態操控，期望獲得一種新的室溫調控磁雙穩態的方法，為自旋轉變分子在分子器件中的實際套用提供一種思路和解決途徑。
結題摘要
光致與熱致磁雙穩態化合物在高密度信息存儲、分子開關、自旋電子學以及高速量子計算等領域有著巨大的套用前景，是目前分子磁性材料研究的熱點。氰基配體具有良好的電子傳遞作用、強的磁交換等優點，而且基於氰基的構築模組可以定向、高效地設計合成目標配合物，並把多樣的性質引入到化合物中。我們基於此，重點研究的氰基橋聯的立方形八核、四方形四核以及線性雙核的{FeIIICoII}n和{FeIIIFeII}n（n = 4、2、1）化合物的分子內電子轉移以及自旋交叉行為，並總結了相關結構-性質規律，研究了一些化合物的熱致和光致磁轉變行為。 通過精心設計合成了一個新的{Fe2Co2}氰橋四方形分子，在詳細分析了其變溫晶體結構、變溫紅外光譜和變溫磁化率的研究結果後，發現橋聯氰橋與金屬配位的夾角以及{Fe2(μ-CN)4Co2}四方骨架的變形能夠顯著影響分子內電子轉移行為的轉變溫度，並研究了其光磁行為（Inorganic Chemistry, 2015, 54, 9687）；設計合成了系列氰橋混合價{Fe(III)2Fe(II)2}方格狀四核簇合物，其中兩例化合物在室溫附近一步完整轉變的自旋交叉化合物（Dalton Trans., 2016, 45,17254），發現兩例化合物表現出對稱性破缺現象，並具有兩步自旋交叉行為；結合試驗和理論手段，藉助XAX和XMCD技術，在原子水平深入研究了一例雙核氰橋FeCo類普魯士藍化合物在固體狀態下的熱磁和光磁雙穩態機理（J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.8b10484）；獲得了一例具有可逆的分子內電子轉移行為的混合價[FeIII4FeII4]4+立方簇合物以及一例具有可逆的分子內電子轉移行為的混合價[FeIII2FeII2]2+四方形簇合物；設計合成了一例在室溫範圍發生分子內電子轉移行為的[FeIII4CoII4]4+立方簇合物。這些具有獨特性質的磁性分子簇將來可能套用到分子開關、信息存儲、自旋電子學的研究等領域。
