| 第一过渡系金属-镝单分子磁体研究进展与展望 |
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| 引用本文： | 张柯,王会生,于灵燕,陈勇,潘志权. 第一过渡系金属-镝单分子磁体研究进展与展望[J]. 无机化学学报, 2020, 36(12): 2205-2226 |
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| 作者姓名： | 张柯 王会生 于灵燕 陈勇 潘志权 |
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| 作者单位： | 武汉工程大学化学与环境工程学院, 武汉 430205 |
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| 基金项目： | 湖北省教育厅重点项目（No.D20191502）、国家自然科学基金青年基金（No.21201136）和武汉工程大学研究生创新基金（No.CX2019182）资助项目。 |
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| 摘 要： | 第一过渡系中的顺磁性离子CrⅢ、MnⅡ/MnⅢ、FeⅡ/FeⅢ、CoⅡ、NiⅡ和CuⅡ及抗磁性离子CoⅢ和ZnⅡ均可与DyⅢ在多齿螯合配体配位下形成单分子磁体配合物。在本文中，我们阐述或汇总了几乎所有的第一过渡系金属-镝单分子磁体。对于由顺磁性第一过渡金属离子和DyⅢ离子形成的配合物，有2个有趣的现象需要引起人们的注意：一是一些Cr-Dy配合物具有较高的阻塞温度和较大的矫顽场，这可归功于配合物内CrⅢ离子和DyⅢ离子之间较强的磁耦合作用（|J|>10 cm-1）。二是报道的FeⅡ2-Dy配合物的能垒可达到319 cm-1（459 K），这在第一过渡系金属-镝单分子磁体中也是比较高的。这可能与FeⅡ2-Dy中DyⅢ具有较高的轴向对称性（D5h）有关，且从头计算表明该配合物中Dy的第一激发态也具有较高的轴向对称性。除了部分Cr-Dy和FeⅡ-Dy配合物外，其他顺磁性第一过渡金属-Dy的能垒较低，这可能由配合物内顺磁离子间弱的磁耦合造成的。为了消除磁耦合对磁弛豫行为影响，近年来人们关注于使用抗磁性第一过渡金属离子与DyⅢ构建单分子磁体配合物。相比其他核数的Zn-Dy配合物，三核Zn2Dy配合物被报道的数目最多且研究得最为深入，这可能与较易调控Zn2Dy中Dy配位几何对称性有关。最后，我们提出了几点关于进一步提升第一过渡系金属-镝单分子磁体的磁性能的建议，其中最为重要的是控制Dy配位几何的轴向对称性及Dy的基态mJ的电荷分布。对于第一过渡系金属-镝单分子磁体中的DyⅢ离子，DyⅢ基态mJ的电荷与配体的电荷之间的静电排斥应该降到最低。
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| 关 键 词： | 单分子磁体 第一过渡系金属-镝配合物 配位几何 易磁化轴 磁耦合作用 |
| 收稿时间： | 2020-06-28 |
| 修稿时间： | 2020-10-02 |
Research Progress and Prospect on the First Series Transition Metal-Dy Single Molecule Magnets |
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| ZHANG Ke,WANG Hui-Sheng,YU Ling-Yan,CHEN Yong,PAN Zhi-Quan. Research Progress and Prospect on the First Series Transition Metal-Dy Single Molecule Magnets[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2020, 36(12): 2205-2226 |
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| Authors: | ZHANG Ke WANG Hui-Sheng YU Ling-Yan CHEN Yong PAN Zhi-Quan |
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| Affiliation: | School of Chemistry and Environmental Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430205, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | single molecule magnets the first series transition metal-Dy single molecule magnets coordination geometries easy magnetization axes magnetic couplings |
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