稀土单分子磁体弛豫研究重要进展

2010-9-15 10:03 来源: 中国科学院
1863 收藏到BLOG

  中科院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室唐金魁、张洪杰研究员等在稀土单分子磁体弛豫研究方面取得重要进展,相关成果发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8538)上。

  近年来,由分立的、从磁学意义上讲没有相互作用的分子单元而不是三维扩展晶格(如金属、金属氧化物)构成的单分子磁体是分子功能材料研究的热点之一。稀土元素单电子数多、各向异性显著,是设计单分子磁体的理想选择。然而,如何克服稀土离子磁化强度量子隧穿(QTM)效应,从而提高稀土单分子磁体的有效能垒,阐明稀土单分子磁体的弛豫机理一直是单分子磁体研究的挑战性课题。

  在最新研究中,研究人员在实验中获得了能垒为173K的四核镝单分子磁体,并首次应用双弛豫Debye模型成功解析了分子中与不同各向异性自旋中心相关联的、分立的弛豫过程;揭示了体系多弛豫过程的机理;提出了通过改变各向异性自旋中心的配位场及自旋之间的磁相互作用,进而调控单分子磁体弛豫过程的设计思路,具有重要的理论和实际意义。

  长春应化所在以镝离子为自旋载体构筑单分子磁体方面取得了系列研究成果,相关工作已发表在Chem.–Eur. J., Chem. Commun., Inorg. Chem.和Dalton Trans.等杂志上。

  该工作得到国家自然科学基金委、中科院长春应化所三期创新基金和教育部留学回国人员启动基金等的支持。