叠氮桥对双核镍配合物磁性影响的密度泛函理论研究

结合对称性破损(BS)方法, 采用不同的密度泛函理论(DFT)对反铁磁性μ-1,3-N₃-Ni(II)叠氮配合物[LNi₂(N₃)](ClO₄)₂ (L=pyrazolate)的磁特性进行了研究. 结果显示, 杂化密度泛函理论(HDFT)的计算结果与实验数据非常吻合, 能够准确描述配合物的磁特性. 磁轨道研究结果表明, 配合物表现出较大的单占据轨道能量劈裂(0.93-0.99 eV), 显示配合物的单占据轨道去简并化程度较大, 且配合物中的2 个磁通道(叠氮基、配体pyrazolate)中都分别存在有氮原子之间的p轨道重叠, 这些都使得体系表现为反铁磁耦合作用. 另外, 配合物的磁性与叠氮桥和两金属离子间形成的二面角(τ, Ni-N-N-N-Ni)密切相关, τ从-55.38°逐渐变化到-1.5°的过程中, 其反铁磁性逐渐增强, 交换耦合常数(J_ab)的绝对值逐渐增大, 并在-11.95°处达到最大值(J_ab=-151.02 cm^-1).在此过程中, 配合物中叠氮桥及其所连接的2个Ni 离子与pyrazolate 基配体L^-中的2个桥原子N(4)、N(5)形成的七元环共平面性不断增强, 即共平面性会诱导增强体系的反铁磁相互作用.     

相分离Eu0.5Sr0.5MnO3体系中的场诱导磁相变及输运特性研究

研究了半掺杂相分离锰氧化物Eu0.5Sr0.5MnO3样品的结构和电磁输运特性.在半掺杂情况下,该样品呈O′型正交结构,表明样品存在典型的Jahn-Teller畸变;在75 K附近样品的顺磁/反铁磁背景中开始出现铁磁相,在更低的温度42 K,4000 A/m磁场下M-T的场冷曲线和零场冷曲线出现明显分岔,样品的交流磁化率实部随温度的变化曲线中也在42 K观察到尖峰的出现,表现出团簇玻璃行为.在无外加磁场下该样品在整个测量温区均呈现绝缘体型导电行为,而在外加磁场1.6×106 A/m下出现磁场诱导的绝缘体-金属 (I-M)转变,其电输运特性符合可变程跳跃模型;研究表明,半掺杂Eu0.5Sr0.5MnO3样品的基态存在多种复杂而丰富的磁相互作用之间的竞争机理,其研究将为强关联锰氧化物体系物理机理的理解提供丰富的实验资料.     

单相ABO3型多铁材料的磁电耦合及磁电性质研究

实验发现多铁性钙钛矿物质YMnO3和BiMnO3在接近磁有序相变温度时,其介电常数和正切损失会出现异常,这些现象说明在物质的磁性和介电性质之间存在耦合.通过对系统磁性和铁电性之间可能磁电耦合方式的分析,考虑在系统哈密顿量中加入与自旋关联和极化相关的耦合项,对铁电子系统应用软模理论,对磁性运用基于海森伯模型的量子平均场近似,研究了外磁场诱导的极化、介电的变化和外电场诱导的磁化的变化等,并将以上结果与实验进行了比较和分析,较为合理地解释了一些多铁钙钛矿物质中的磁电现象.     

Specific Heat of a Two-Layer Magnetic Superlattice

The specific heats of both a two-layer ferromagnetic superlattice and a two-layer ferrimagnetic one are studied. It is found that the spin quantum numbers, the interlayer and intralayer exchange couplings, the anisotropy, the applied magnetic field, and the temperature all affect the specific heat of these superlattices. For both the ferromagnetic and ferrimagnetic superlattices, the specific heat decreases with increasing the spin quantum number, the absolute value of interlayer exchange coupling, intralayer exchange coupling, and anisotropy, while it increases with increasing temperature at low temperatures. When an applied magnetic field is enhanced, the specific heat decreases in the twolayer ferromagnetic superlattice, while it is almost unchanged in the two-layer ferrimagnetic superlattice at low field range at low temperatures.     

Vortex Pinning due to Dynamic Spin-Vortex Interaction in aSuperconductor/Ferromagnet Multilayer

We investigate the mutual interaction between superconductivity and ferromagnetism in a Nb/Ni81 Ee19 multilayer by ac susceptibility measurements. Compared with a pure superconducting Nb film, the critical current density of the multilayer is apparently enhanced in a low magnetic field region but remains nearly the same in high magnetic fields, which indicates that a continuous ferromagnetic layer with in-plane magnetization can produce strong vortex pinning in a low field region. We interpret this unusual vortex-pinning phenomenon as a consequence of dynamic spin vortex interaction which induces a spin rotation following vortex movement. In addition, we propose that this dynamic interaction could be used for spin manipulation via a superconductor.     

A 3D Supramolecular Framework Based on 1D {[Co（proH）（H2O）3]2[P2Mo5O23]}n Chains and 1D Helical Water Chains

A three-dimensional supramolecular architecture, {[Co（proH）（H2O）3]2[P2Mo5O23]}·7H2O （1, pro = praline）, has been synthesized and characterized by IR, elemental analysis, thermogravimetric analysis, and single-crystal X-ray diffraction. 1 crystallizes in monoclinic, space group C2 with a = 20.600（3）, b = 11.6980（11）, c = 9.2944（10）A, β = 107.837（4）°, V = 2132.1（4） A^3, Z = 2, C10H46Co2Mo5N2O40P2, Mr = 1493.99, Dc = 2.327 g/cm^3, F（000） = 1468, μ（MoKα） = 2.375 mm^-1, the final R = 0.0339 and wR = 0.0844 for 4169 observed reflections with I 〉 2σ（I）. Singlecrystal X-ray crystallographic analysis reveals that the helical water chains and {[Co（proH）- （H2O）3]2[P2Mo5O23]}n chains are perpendicular to each other and extend into an overall three-dimensional supramolecular architecture by hydrogen-bonding interactions. The magnetic investigation indicates weak antiferromagnetic interactions in the compound.     

一维铁磁金属纳米材料的制备、结构调控及其磁性能

一维铁磁金属纳米材料不但具有普通纳米粒子的各种特殊效应,而且具有独特的形状各向异性和磁各向异性,是构筑新型电磁功能材料的重要组元,在高密度磁记录、敏感元器件、电磁波吸收、催化剂、医学和生物功能材料等领域具有重要的应用。本文以一维铁磁金属纳米材料的制备技术为评述线索,重点论述了一维铁磁金属纳米材料的形貌参数（包括直径、长度、长径比）,晶面取向等微观结构的调控方法以及结构对磁性能的影响规律,指出发展新型的一维铁磁纳米材料的结构控制方法,研究一维材料的定向排布及组装技术,并从更深层次揭示一维结构与性能的关系以及开发一维铁磁纳米材料在各领域的实际应用是未来研究的主要发展方向。     

极化中子衍射及在电子自旋密度研究中的应用

极化中子衍射方法常用于研究含未配对电子化合物中电子自旋密度的分布．分子中电子自旋密度分布从一个独特的角度反映化合物的磁性质．本文介绍极化中子衍射方法的背景知识和基本原理．包括中子源、中子和X射线衍射、极化中子衍射,以及一些常用的实验数据处理方法．选用几个实例总结了用极化中子衍射方法得到的电子自旋密度分布在无机和有机化学中的应用．通过单分子磁体[Fe8O2（OH）12（tacn）6]^8＋和氰基桥联化合物K2[Mn（H2O）2]3[Mo（CN）7]2·6H2O,说明如何用该方法研究金属原子间的磁相互作用;并通过Ru（acac）3这个只含一个未配对电子的化合物来说明如何获得化合物中金属和配体上小的自旋密度;最后介绍了该方法在nitronylnitroxide自由基研究中的应用．     

铁磁/反铁磁双层膜系统中的交换偏置及矫顽场的温度特性

提出了一个讨论铁磁／反铁磁双层膜中的交换偏置及矫顽场温度特性的物理模型，该模型，假设铁磁层为具有单畴各向异性的单畴膜而反铁磁层由许多相互独立具有多晶各向异性的颗粒组成，其温度依赖性主要来源于系统态的热不稳定，包括反铁磁颗粒易轴取向的热涨落和相关磁学量的温度依赖性等。计算结果表明其交换偏置随温度的增加非线性地减少而其矫顽场在体阻截温度处达极大值，且其体阻截温度随反铁磁颗粒粒径的增加而增加。我们的计算结果和相关实验结果一致，通过本的讨论，我们建议通过铁磁膜耦合上大粒径硬反铁磁颗粒膜可获得高交换偏置、低矫顽场且近独立于温度的相关磁学器件。