低配位金属有机单分子磁体的构筑

【作者】 孟银杉； 刘涛； 王炳武； 高松；

【机构】 大连理工大学精细化工国家重点实验室； 北京大学化学与分子工程学院；

【摘要】 单分子磁体因其在未来高密度磁存储和自旋电子学器件中的潜在应用受到研究学者们的广泛关注。而低配位单分子磁体被认为是非常具有潜力的一类材料。然而,受稀土离子高氧化态、大离子半径和离子性成键特性的影响,合成配位数不高于三的三价稀土配合物一直是合成领域上的一个重要挑战。最近,我们利用大位阻的酚氧配体ArOH（Ar=2,6-Dipp₂C₆H₃,Dipp=2,6-diisopropylphenyl）成功构筑了一系列低配位稀土配合物[（ArO）Ln（OAr’）]（Ar’=6-Dipp-2-（2’-iPr-6’-CHMe（CH₂-）C₆H₃）C₆H₃O^-;Ln=Tb,Dy,Ho,Er,Tm）。动态交流磁化率表明镝和铒配合物均为单分子磁体。大位阻酚氧配体为镝离子提供了强轴向配位场,使镝配合物表现出高达961 K的翻转能垒。特别地,该低配位结构还可看作平面型配位场,从而使铒配合物同时表现出单离子磁体行为。进一步地,我们引入稀土氮双键降低配位数,获得了基于稀土氮双键的稀土单分子磁体[（ArN=LnNHAr）]。磁构分析表明配位数的降低有可能引入电振耦合,使其表观能垒降低。更多还原