王新益課題組在可調(diào)控單分子磁體領(lǐng)域取得新進(jìn)展
我院王新益課題組在可調(diào)控單分子磁體領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果近期以“Reversible On−Off Switching of a Single-Molecule Magnet via a Crystal-to-Crystal Chemical Transformation”為題在美國(guó)化學(xué)會(huì)志上在線發(fā)表（J. Am. Chem. Soc. 2017， DOI: 10.1021/jacs.7b07008）。論文第一作者為南京大學(xué)博士生吳冬青。
單分子磁體（Single Molecule Magnets, SMM）在阻塞溫度以下表現(xiàn)出緩慢的磁弛豫行為，不僅可觀察到磁滯現(xiàn)象，而且還有豐富的量子磁學(xué)行為，如磁量子隧穿、磁量子相干等，這使得單分子磁體在高密度信息儲(chǔ)存和量子計(jì)算等領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用。早期的理論研究表明，具有五角雙錐配位構(gòu)型的七氰基構(gòu)筑塊[MoIII(CN)7]4-有較強(qiáng)的單離子磁各向異性并能導(dǎo)致很強(qiáng)的各向異性磁交換，有望構(gòu)筑高能壘單分子磁體。王新益課題組曾在2013年首次在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了基于[Mo(CN)7]4-的單分子磁體的合成，其自旋翻轉(zhuǎn)能壘及阻塞溫度都是當(dāng)時(shí)所有文獻(xiàn)報(bào)道的基于氰根橋連的單分子磁體中的最大值（J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13302）。最近，王新益課題組繼續(xù)在相關(guān)領(lǐng)域開展研究，并取得了新的進(jìn)展。通過不同的實(shí)驗(yàn)策略，課題組獲得了第二例基于[Mo(CN)7]4-的單分子磁體。而且，該化合物在失水和重新吸水時(shí)發(fā)生單晶到單晶的可逆結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從三核結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)變?yōu)榱私Y(jié)構(gòu)。伴隨著多個(gè)配位鍵的打開和重組，該化合物的結(jié)構(gòu)、顏色、磁性均發(fā)生了顯著的變化，由三核單分子磁體轉(zhuǎn)變?yōu)榱朔菃畏肿哟朋w，實(shí)現(xiàn)單分子磁體的開關(guān)效應(yīng)。
由此，課題組不僅能夠通過化學(xué)合成調(diào)控目標(biāo)產(chǎn)物的配位構(gòu)型，進(jìn)而調(diào)節(jié)其單分子磁體的性質(zhì)，而且可以通過在一顆晶體中的單晶到單晶的變化，實(shí)現(xiàn)其單分子磁體性能的開關(guān)，為深入研究各向異性磁交換在構(gòu)筑單分子磁體中的作用提供了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，也為?gòu)筑具有更多性能可調(diào)的單分子磁體提供了思路。
本研究是和美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)的Kim R Dunbar教授以及南方科技大學(xué)的張?jiān)窠淌诤献魍瓿?。該研究工作得到?73計(jì)劃、國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
Fig. 1 失水-吸水導(dǎo)致的單晶-單晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
Fig. 2. 三核化合物的交流磁化率曲線及能壘
Fig. 3 基于不同策略對(duì)基于[Mo(CN)7]4-的單分子磁體的調(diào)控
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com