基于席夫碱/羧酸类配体镧系配合物的构筑及磁性研究

发布时间：2021-03-10 15:02

　　本论文以寻求性能更为优异的单分子磁体（SMMs）的设计策略为出发点,选择具有较大单轴各向异性的镧系金属离子为顺磁中心,通过外界反应条件的改变探寻其对配合物结构以及磁行为的影响。在此,基于两类配体成功合成了数例镧系配合物,并对其磁学性质进行了详细的表征,初步探寻了配合物的结构和磁性之间的关系,具体内容如下:一、选择席夫碱N-（2-羟基-3-甲氧基亚苄基）氨基脲（简称为H2hms）和N,N’-二（2-羟基-3-甲氧基亚苄基）草酰肼（简称为H2hmo）为配体,金属离子Dy3+与Er3+为顺磁中心,通过改变反应条件,成功合成了9例镧系磁性配合物。结构分析表明,该系列配合物均为双核结构,配合物1-8两个金属离子主要通过酚氧原子桥联;配合物9通过有机配体将金属离子进行连接。其中,配合物1、3、4和6中,横向配位原子展现了类呼啦圈构型;配合物2、4和7中,一个增加的水桥联使共面构型发生扭曲;配合物8中,羧酸基团提供既螯合又桥联的配位模式。磁性研究表明,配合物1、4、8和9均展现慢磁弛豫行为。通过磁构关系分析可以得出在该类磁性配合物中,维持类呼啦圈配位场构型对于产生单分子磁行为至关重要。同时,策略性的... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１单分子磁体的双稳态??

过选择合适的晶体场从而减弱量子隧穿过程是提高单分子磁体有效能垒的重要途径。??而自旋晶格弛豫过程又可以分为Ｒａｍａｎ弛豫过程、直接弛豫过程以及Ｏｒｂａｃｈ弛豫过??程（图１．３）。直接弛豫过程是一个单声子过程，依赖于外加磁场；而Ｒａｍａｎ弛豫过??程和Ｏｒｂａｃｈ弛豫过程是双声子弛豫过程，需要经过一个真实或虚拟的中间态。Ｏｒｂａｃｈ??弛豫过程是单分子磁体的特征弛豫过程，是判断单分子磁体的重要标志。一般ｌｉｎ与??１／ｒ作图在较高温度斜率即为Ｏｒｂａｃｈ弛豫过程的有效能垒［２６］。公式（２）中，展现了??弛豫时间与温度以及磁场强度的关系，其中分别包含了量子隧穿过程、直接弛豫过程、??Ｒａｍａｎ弛豫过程和Ｏｒｂａｃｈ弛豫过程。一般在拟合能垒时，需选择合适的过程加以拟??合［２７］。??ｒ＿１＝—＾－＾＋ＡＨ２Ｔ＋ＣＴｎ＋?ｒ〇＿１ｅｘｐ（－ｆ／ｄＴ?／ｋＴ）??１＋５

７７?Ｋ?．－／Ｈｚ??图１．２左：固定频率变温交流磁化率测试；右：固定温度变频交流磁化率测试??将获得的弛豫时间通过ｌｍ与１／７作图可以对能垒进行拟合。事实上，拟合所选??取的计算公式与弛豫机制有着直接的联系。单分子磁体弛豫机制有多种，并且可能相??互交错同时发生。在较低温度下，单分子磁体弛豫过程可以分为不依赖声子作用的量??子隧穿过程（ＱＴＭ）以及依赖声子作用的自旋晶格弛豫过程［２４＼由于微观粒子具有波??粒二相性，量子隧穿过程主要通过波函数的重叠导致微观粒子不需要吸收或者发射声??子就能够完成弛豫１２５］。量子隧穿现象的发生，直接降低了单分子磁体的有效能垒。通??过选择合适的晶体场从而减弱量子隧穿过程是提高单分子磁体有效能垒的重要途径。??而自旋晶格弛豫过程又可以分为Ｒａｍａｎ弛豫过程、直接弛豫过程以及Ｏｒｂａｃｈ弛豫过??程（图１．３）。直接弛豫过程是一个单声子过程，依赖于外加磁场；而Ｒａｍａｎ弛豫过??程和Ｏｒｂａｃｈ弛豫过程是双声子弛豫过程，需要经过一个真实或虚拟的中间态。Ｏｒｂａｃｈ??弛豫过程是单分子磁体的特征弛豫过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]Crystal　Structures　of　O－Vanillin－semicarbazide　and　Salicylaldehyde－semicarbazide[J]. Li Shu-Lan; Liu De-Xin; Zhou Jian-Hua; Meng Fan-Qin(Department of Chemistry, Shandong University, Jinan, 250100).  结构化学. 1995(02)

博士论文
[1]3d-4f及4f簇合物的合成与磁性研究[D]. 周琦.吉林大学 2012



本文编号：3074853