磁性分子自旋态检测与调控的STM研究

单分子自旋态检测与可逆调控是目前物理、化学及信息技术等领域的研究热点．本文综述了扫描隧道显微镜在该领域的研究进展,着重论述了酞菁类磁性分子在金属单晶表面或绝缘层薄膜上磁性的检测;自旋交叉配合物分子自旋双稳态的检测与可逆调控;单分子磁体的表面制备及输运性质的检测．     

氧桥联GdNi双核配合物磁性与结构关系理论研究

基于密度泛函理论结合对称性破损态方法(DFT-BS),相对论效应选择DKH2,运用不同的密度泛函和基组对GdNi双核配合物[Ni(3-MeOsaltn)(MeOH)(ac)Gd(hfac)_2]的磁性质进行研究。结果显示,B3LYP泛函计算的结果与实验数据非常吻合,能够准确描述Gd Ni双核配合物的磁性质。磁轨道和自旋布居分析表明,顺磁中心Gd~Ⅲ主要是自旋极化作用,顺磁中心Ni~Ⅱ主要是自旋离域作用。顺磁中心Gd~Ⅲ、Ni~Ⅱ与桥联氧原子之间存在较强的轨道相互作用。磁轨道主要由顺磁中心Ni~Ⅱ的3dz2和3dx2-y2轨道、酚氧桥联配体中氧原子的2pz轨道、醋酸桥中氧原子的2pz轨道和顺磁中心Gd~Ⅲ的4fxyz、4fz2x轨道组成。随着Gd-O-Ni键角的增大,顺磁中心HS态和BS态自旋密度的平方差随之减小,反铁磁性相互作用的贡献减小,配合物磁耦合常数增大。     

密度泛函理论方法研究双核铜化合物的磁性和自旋密度分布

Magnetic coupling constants J between Cu ions and spin density map for a binuclear complex Cu₂(2,2′-bpy)₂(4,4′-bpy)₂L₂ have been calculated by the combination of the broken symmetry approach with the spin project method under the DFT framework and the effect of nonorthogonality between magnetic α and β orbitals in the broken symmetry solution. The result indicates that using SV/SVP basis sets in the calculation of Gaussian 98 is much better than using LanL2DZ pseudo-potential function in above system. It is interesting that calculated J value is quite near to the experimental value in the studies of magnetic susceptibility.     

金属-氮氧自由基层状配合物磁性体系

介绍了金属与氮氧自由基所形成的层状体系的结构特点、磁耦合特征及其发展前景。     

稀土化合物Ho2Co14Fe3的磁性分析

在分析稀土磁性常用的哈密顿中，引入了自旋－自旋偶极作用，用参数拟合的方法对Ｈｏ２Ｃｏ１４Ｆｅ３的磁化曲线进行了分析，计算结果与实验数据符合得很好，并且提示了Ｈｏ２Ｃｏ１４Ｆｅ３磁矩的突变现象。     

三取代钨硅杂多配合物的磁性

三取代钨硅杂多配合物的磁性＊王力刘宗瑞周云山王恩波＊＊（东北师范大学化学系长春１３００２４）关键词钨硅杂多化合物磁性Ｊｇ中图分类号Ｏ６４１．４杂多化合物具有独特的结构，因此具有许多优异性能，尤其是混配取代型杂多化合物［１］，具有优异的热稳定性、氧化还...     

一个包含Cu（Ⅱ）和氮氧自由基自旋支链的新颖杂自旋一维链状化合物的结构和磁性研究

本文合成了一个含Cu（Ⅱ）离子和氮氧自由基自旋支链的新颖杂自旋-维链状化合物{[Cu（tcph）（H20）4][cu（tcph）（NIT3Py）2]·2H2O}n（1）（tcph=四氯令K苯二甲酸,NIT3Py=2．（3’-吡啶基）-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基）．对其结构分析表明,该配合物是一个由四氯邻苯二甲酸连接Cu（Ⅱ）离子构成的一维链状化合物,其中自由基作为自旋支链与水分子分别交替与链上的Cu（Ⅱ）离子进行配位．磁性研究中我们采用了计入自旋态布居的一维链近似模型对其磁性数据进行了合理的拟合,得到以下耦合参数：Jcu2-Rad=22．4cm^-1和J′cul-cu2=-2．4cm^-1,表明分子内Cu2与NIT3Py自由基问存在铁磁相互作用,而由四氯邻苯二甲酸连接的Cu1和Cu2间存在反铁磁作用．     

[2Fe2S]铁硫蛋白活性中心模型[Fe2S2(SR)4]2-(R=-H,-CH3)的局部自旋探讨

为了检验Davidson和Clark的局部自旋原理对铁硫蛋白簇合物的可行性,[Fe2S2(SR)4]2-(R=-H,-CH3)模型被选为研究对象.该目的可通过计算这些体系的局部自旋期望值〈SA.SB〉,〈S2A〉和mA,并讨论它们与Heisenberg自旋模型(HSM)和Noodleman对称破缺理论之间的联系来实现.在具体的计算中采用了自旋非限制Hartree-Fock(UHF)和自旋极化密度泛函(Spin-polarized DFT)方法,同时比较它们的计算质量.此外,采用多种方案计算了它们的交换耦合常数,并同前人的结果作了比较.     

用^1HNMR单谱仪法对稀土离子及双核配合物磁性的研究

本文首次用＾１ＨＮＭＲ单谱仪法测定了２－羰基丙酸（吡啶－４－甲酰基）腙稀土双核配合物及稀土自由离子的磁化率，并对双核配合物的磁交换作用进行了初步探讨。结果表明用＾１ＨＮＭＲ单谱仪法测量稀土配合物的磁化率简便、可靠，样品用量是古矣法的１％左右。     

生物体系和模型化合物顺磁离子间的磁相互作用

许多金属蛋白及金属酶的活性部位存在多金属磁偶合单元，它们在生命活动中起着重要的作用。本文生物体系中顺磁离子间的磁相互作用及其模型化合物的研究进展。     

基于2,4,4'-联苯三羧酸及菲咯啉的锰(Ⅱ)和镍(Ⅱ)双核配合物的合成、晶体结构及磁性质

通过水热方法,用2,4,4''-联苯三羧酸(H₃btc)和菲咯啉(phen)分别与MnCl₂·4H₂O和NiCl₂·6H₂O反应,合成了2个具有双核结构的配合物[Mn₂(Hbtc)₂(phen)₄]·5H₂O (1)和[Ni₂(Hbtc)₂(phen)₄]·2H₃btc·4H₂O (2),并对其结构和磁性质进行了研究。结构分析结果表明2个配合物的晶体都属于三斜晶系,P1空间群。配合物1和2均为双核结构,通过分子间的O-H…O氢键作用,双核的分子被进一步连接成了三维超分子框架。研究表明,双核分子中相邻金属离子间存在反铁磁相互作用。     

基于2,4,4'-联苯三羧酸及菲咯啉的锰(Ⅱ)和镍(Ⅱ)双核配合物的合成、晶体结构及磁性质

通过水热方法,用2,4,4’-联苯三羧酸（H₃btc）和菲咯啉（phen）分别与MnCl₂·4H₂O和NiCl₂·6H₂O反应,合成了2个具有双核结构的配合物[Mn₂ （Hbtc）₂（phen）₄]·5H₂O（1）和[Ni₂（Hbtc）₂（phen）₄]·2H₃btc·4H₂O（2）,并对其结构和磁性质进行了研究。结构分析结果表明2个配合物的晶体都属于三斜晶系,P1空间群。配合物1和2均为双核结构,通过分子间的O-H…O氢键作用,双核的分子被进一步连接成了三维超分子框架。研究表明,双核分子中相邻金属离子间存在反铁磁相互作用。     

氰根桥连配合物的结构与磁性研究

由于氰根配体能够桥连相同或不同的金属离子形成多种多样的桥连结构而引起了人们的广泛关注。尤其在分子磁体领域，此类配合物的优异磁性质吸引了许多化学家开展了这方面的研究。本文综述了近年来国内外相关研究进展，介绍了一些具有代表性的实例，并进一步展望了今后的研究和发展方向。     

氧桥联稀土钆双核配合物磁学性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论结合对称性破损态方法,选用氧桥联稀土钆双核配合物为研究对象,通过与实验值比较,探讨了不同泛函与基组对计算磁耦合常数的影响.结果表明,在B3LYP/TZV水平下(Gd为SARC-TZV),相对论效应采用DHK2方法,计算结果与实验测量值-0.022 5cm~(-1)最接近.不同体系测试结果显示,可在该水平下预测新合成稀土钆双核配合物的磁学性质.Mulliken自旋密度分析可知磁中心Gd以自旋极化为主.键级分析表明,2个磁中心之间的磁耦合作用通过桥联氧原子的超交换作用实现.分子磁轨道分析显示2个磁中心间存在较强的轨道相互作用,其磁轨道主要是由钆原子的4f_z~3,4f_z~2_x轨道和桥联氧原子的2pz轨道组成.     

含自旋轨道角动量耦合的耦合簇理论研究Zn2和Cd2二聚物的结构和光谱常数

在二分量相对论有效势和与之匹配的基组aug-cc-pvnz-pp (n=Q, 5)的基础上, 结合电子相关能的完备基组外推和四阶多项式拟合, 我们用含自旋轨道角动量耦合的耦合簇方法研究了Zn₂和Cd₂的结构和光谱常数. 尽管Zn₂和Cd₂的自旋轨道角动量耦合效应不及Hg₂的明显, 但还是把自旋轨道角动量耦合放在耦合簇迭代计算中, 以获得更加合理的理论结果. 通过比较, 理论结果与最新发表的实验结果或其他课题组的理论结果吻合得较好, 因此我们的理论计算将有助于丰富对Zn₂和Cd₂光谱性质的认识.     

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.     

多核过渡金属配合物自旋阻挫的理论研究

区别于双核配合物，自旋阻挫是多核配合物重要的磁现象之一．在分子磁体系中，自旋阻挫引起体系基态的多变和简并以及可能的基态自旋中间值等特征．简要地介绍多核配合物磁耦合竞争自旋阻挫的理论研究进展．     

辅酶B12模型化合物的研究——Ⅰ.双水杨醛缩乙二亚胺烷基钴(Ⅲ)配合物Co-C键的性质

本工作合成、表征了一系列辅酶B₁₂模型化合物RCo(Salen)L,其中R=CH₃,C₂H₅,n和i-C₃H₇,n和i-C₄H₉,研究了上述配合物固体和溶液的Co-C键稳定性,结果表明:固体配合物Co-C键断裂的温度受烷基位阻影响,它们具有以下顺序:CH₃>C₂H₅>n-C₃H₇≈n-C₄H₉≈i-C₄H₉≈i-C₃H₇.此外还确定了影响配合物Co-C键在溶液中稳定性的因素.