轴向卤离子配位调控金属冠醚铽(III)配合物的慢磁弛豫行为

以金属冠醚[15-MC_Ni（II）-5]和卤素离子分别作为Tb（III）在赤道平面和轴向上的配体,成功地组装了三例混合过渡金属-稀土配合物{TbNi₅X₂}（X=F,Cl,Br）,其中TbNi₅F₂为首例双氟端基配位的稀土配合物.X射线单晶衍射分析结果表明,配合物中Tb（III）离子采用具有高轴次对称性的五角双锥（D_5h）配位方式,表明利用金属冠醚策略可以定向构筑含五角双锥稀土基元的混合过渡金属-稀土配合物.交流磁化率的测试结果表明,Tb（III）轴向的电荷分布对配合物的慢磁弛豫行为有着重要的影响.依次削弱轴向配体X^-的电负性,在1 kOe外场下{TbNi₅F₂}和{TbNi₅Cl₂}分别表现出场诱导的单分子磁体和弱的慢磁弛豫行为,而{TbNi₅Br₂}则由于快速的磁量子隧穿而不表现出慢的磁弛豫行为.     

基于甲胺客体调制的混价态甲酸铁框架的构筑与磁电行为研究

N-型亚铁磁体可以在场冷时呈现负磁化行为，但在1 T强场场冷时依然能够保持负磁化行为的化合物却很罕见.本工作以CH₃NH₃⁺为客体阳离子，成功构筑了一例红砷镍矿（4⁹.6⁶）（4¹².6³）结构的混价态甲酸铁化合物[CH₃NH₃]_n[Fe^IIIFe^II（HCO₂）₆]_n（1），在1 T强场下呈现负磁化行为.1中甲酸根采用反，反模式连接Fe^II和Fe^III形成三维阴离子框架，八面体配位构型的Fe^II和Fe^III分别处于（4⁹.6⁶）和（4¹².6³）节点，而CH₃NH₃⁺则填充在框架空隙中平衡电荷.量热、介电和单晶X-射线衍射测试结果表明，1中存在由CH₃NH₃⁺无序-有序转变诱导的结构相变并伴随介电弛豫.磁性研究表明Fe^II和Fe^III之间存在较强的反铁磁耦合，但在冷却过程中Fe^II和Fe^III构成的亚晶格磁有序程度存在较大差异，且具有较小自旋的Fe^II磁矩先于Fe^III磁矩有序且平行于外加磁场，导致温度进一步降低时1呈现出负磁化行为，这表明1是一例罕见的N-型亚铁磁体.此外，1在1 T外加冷却场中依然能保持负磁化行为，表明1中存在较强的磁各向异性.值得注意的是，在100 Oe外场下冷却到17 K后，1呈现出正场调制的磁极翻转行为.进一步研究表明，1的场冷磁滞回线呈现不对称形状，并向冷却场方向发生偏转，其有效矫顽力（H_C^eff=（H⁺-H^-）/2）和交换偏置场（H_EB=（H⁺+H^-）/2）分别为21716 Oe和3322 Oe.总之，本研究表明客体分子尺寸和形状能够有效调控红砷镍矿结构中Fe^II的磁各向异性，从而实现较高的磁极翻转场、矫顽力和交换偏置场.