空气稳定的高性能大环镝单离子磁体

• Published in: 应用化学 Vol. 39; no. 10; pp. 1586 - 1592
• Main Authors: 李慧, 朱振华, 赵琛, 唐金魁
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春130022 2022; 中国科学技术大学,合肥230026%中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春130022; 中国科学院大学,北京100049
• Subjects: 单离子磁体; 有效能垒; 晶体场; 镝离子
• ISSN: 1000-0518
• DOI: 10.19894/j.issn.1000-0518.220008

O646.8; 设计、合成空气稳定的高性能单分子磁体对实现单分子磁体在高密度信息存储、量子计算和分子自旋器件等方面的应用具有非常重要的意义.本文以镝离子为模板,通过N,N'-二(2-氨乙基)-1,3-丙二胺与2,6-二乙酰基吡啶原位缩合构筑了一个空气稳定的五角双锥构型的大环镝单离子磁体.单晶X射线衍射表明,镝离子处于赤道大环内部,其轴向位置被2个三苯基硅醇氧负离子占据,抗衡离子为四苯基硼负离子.静态磁性测试表明室温时该化合物的xMT值为13.96 cm3·K/mol,接近单个自由镝离子的理论xMT值14.17 cm3.K/mol,动态磁性测试表明,该化合物在零场下具有典型的单分子磁体行为,各向异性能垒高达1008 K.磁构关系研究表明,其优异的单分子磁体性能主要源于镝离子D5h的局部对称性和三苯基硅醇氧负离子提供的强轴向型晶体场.另外,该化合物在空气中十分稳定,热重分析结果表明,其热分解温度高达297℃,为实现单分子磁体在导电基质表面的沉积打下基础.