隨著發(fā)光材料和數(shù)字化的快速發(fā)展,稀土基配合物在發(fā)光、傳感、催化、生物活性及分子磁學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。單分子磁體（Single-Molecule Magnets,SMMs）作為磁性材料的重要組成部分,近年來(lái),鏑基單分子磁體的磁阻塞溫度和翻轉(zhuǎn)能壘都取得了巨大突破,促使SMMs應(yīng)用于高密度信息存儲(chǔ)、量子計(jì)算和分子自旋電子學(xué)等領(lǐng)域的設(shè)想日趨接近。本論文主要依托具有良好光致發(fā)光性能的環(huán)己二胺衍生物配體,定向構(gòu)筑響應(yīng)型及多功能鏑基配合物,并且進(jìn)一步對(duì)其磁構(gòu)關(guān)系、光致發(fā)光響應(yīng)構(gòu)效關(guān)系展開(kāi)研究。嘗試總結(jié)了合成方法和最佳的反應(yīng)條件,探索組裝規(guī)律,為進(jìn)一步設(shè)計(jì)合成更為靈敏的響應(yīng)磁性材料及多功能鏑基配合物提供實(shí)例。第一章為前言,介紹了本論文的選題意義及科學(xué)貢獻(xiàn),重點(diǎn)介紹了稀土基單分子磁體的發(fā)展歷程、多功能稀土配合物,以及光致發(fā)光型稀土基單分子磁體的研究狀況等,為本論文的進(jìn)一步開(kāi)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二章,本章利用配體2-羥基-3-甲氧基苯甲醛和2-羥基-3-乙氧基苯甲醛分別與1,2-環(huán)己二胺和Dy（NO₃）₃·6H₂O在不同的溶劑熱條件下... 

【文章來(lái)源】：廣西師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：128 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)單分子磁體的自旋翻轉(zhuǎn)能壘；(b)磁量子隧穿弛豫

廣西師范大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文21.3單分子磁體的研究進(jìn)展自從第一例單分子磁體誕生以來(lái)，世界科學(xué)家對(duì)單分子磁體的研究至今未停止步伐。[21-27]1993年R.Sessoli、Gatteschi等人發(fā)表了關(guān)于[Mn12Ol2(O2CR)16(H2O)4]的文章，其在低溫環(huán)境下具有超順磁特性。[28]這是被公認(rèn)的第一例單分子磁體，像這樣的簇合物被命名為單分子磁體(SingleMolecularMagnets)，簡(jiǎn)稱(chēng)(SMMs)，這項(xiàng)工作對(duì)于單分子磁體的研究開(kāi)辟了一條新的道路。[29-33]單分子磁體這類(lèi)配合物在一定溫度下，其結(jié)構(gòu)單元中的所有金屬離子的自旋都是有序排列(如圖1.2)，磁矩翻轉(zhuǎn)需要克服一定的能壘，因而其內(nèi)部的每一個(gè)獨(dú)立的的分子都會(huì)有自己磁學(xué)性質(zhì)。圖1.1(a)單分子磁體的自旋翻轉(zhuǎn)能壘；(b)磁量子隧穿弛豫圖1.2第一例單分子磁體{Mn12}金屬骨架結(jié)構(gòu)及磁軸取向1.3.1單離子磁體2012年EnriqueColacio等人在Chem.Commun.上報(bào)道了一例稀土鏑單離子磁體，該配合物的分子式為[Dy(H2L)(NO3)3]·2CH3OH。[34]是利用席夫堿配體特殊的多齒羥基氧配位基團(tuán)以及硝酸根配位得到的，結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。該配合物是由一個(gè)席夫堿配體上的兩個(gè)羥基、一個(gè)甲氧基以及三個(gè)硝酸根共同與中心金屬Dy(III)構(gòu)成的，Dy(III)-O鍵長(zhǎng)在2.391(3)-2.515(3)范

廣西師范大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文3圍內(nèi)。弛豫時(shí)間2.4×10-5s，能壘為8.8K。在外場(chǎng)1000Oe條件下的交流測(cè)試顯示虛部存在一個(gè)雙峰，說(shuō)明該配合物可能存在雙弛豫過(guò)程，其Cole-Cole圖也可以看出存在兩個(gè)馳豫過(guò)程，在4K以上是熱激發(fā)的弛豫過(guò)程，4K以下伴隨著弛豫溫度的降低，不同頻率呈現(xiàn)出不同的量子弛豫過(guò)程，這可能源于配合物內(nèi)反鐵磁相互作用的結(jié)果。外加磁場(chǎng)有效抑制了量子隧穿效應(yīng)，這和一般場(chǎng)誘導(dǎo)的稀土單分子磁體性質(zhì)相似。圖1.3配合物結(jié)構(gòu)圖及磁性相關(guān)圖1.3.1.1D5h構(gòu)型的單離子磁體2016年Ming-LiangTong課題組在J.Am.Chem.Soc.上報(bào)導(dǎo)了一篇關(guān)于五角雙錐(D5h)構(gòu)型的Dy(III)單分子磁體(圖1.4)，[35]該配合物是具有大自旋翻轉(zhuǎn)能壘的單分子磁體，具有緩慢的磁弛豫，從而導(dǎo)致磁滯回線。同時(shí)具有大勢(shì)壘和明顯慢弛豫時(shí)間的高穩(wěn)定性材料的合成具有挑戰(zhàn)性。在這里，他們報(bào)導(dǎo)了高穩(wěn)定性的Dy(III)經(jīng)典配位化合物，具有五角雙錐幾何構(gòu)型，表現(xiàn)出SMMs行為(圖1.5)。首次用Micro-SQUID(微型超導(dǎo)量子干涉儀)研究了單核鑭系單晶的弱分子間相互作用。結(jié)果表明，即使最鄰近的Dy-Dy距離也達(dá)到8.5,這種相互作用也是不可忽略的。由于兩個(gè)線性配位的氧原子在這些化合物中形成了高度軸向晶體場(chǎng)，從而形成了有史以來(lái)最大的能壘和高的阻塞溫度。同時(shí)，由于五個(gè)赤道配體的晶體場(chǎng)相對(duì)較弱且對(duì)稱(chēng)，提供了相對(duì)較弱的晶體場(chǎng)非軸分量，導(dǎo)致低KDs具有較高的軸性。因此，這里研究的化合物接近純軸向化合物(晶體場(chǎng)的零橫向成分)的理想情況，正因?yàn)槿绱�，預(yù)估它們的性能也是非常神秘


本文編號(hào)：3105871