单分子磁体在数据存储和处理以及分子自旋电子学等领域具有广阔的应用前景,成为当前分子功能材料研究的热点之一。稀土离子单电子数多、各向异性显著是设计高能垒单分子(离子)磁体的理想选择,越来越受到合成化学家的青睐。我们以稀土为主要自旋载体,设计合成了系列结构新颖、具有特定自旋拓扑结构的稀土配合物,重点研究了化合物的弛豫行为。通过合理设计,我们得到了第一个以草酸根桥联的稀土单分子磁体,开辟了一条以灵活多样的含草酸根断片为基元构筑新颖稀土单分子磁体的新途径;第一次在Dy4单分子磁体中观察到与不同金属中心相关联的两个独立的双弛豫过程;揭示了Dy4O4化合物磁化强度慢弛豫效应与Dy4O4立方结构中Dy-O-Dy键角之间的联系;发现酰腙类配体的酮-烯醇互变异构会影响配体场强度,从而导致金属离子各向异性的变化,进而影响化合物的弛豫行为;不同辅助配体的引入导致稀土离子四方反棱柱配位构型的畸变,从而影响单离子磁体的弛豫行为;观察并详细表征了罕见的Fe(III)化合物的教科书式的两步热致自旋转换行为。以上研究成果为我们进一步开展相关工作打下了良好的基础。
英文主题词Molecular Nanomagnets; Rare Earth functional materials; Magnetism; Coordination Complexes