近日,科學島助力科研人員在分子磁性材料領域取得研究新進展。南開大學先進能源材料化學重點實驗室程鵬教授、師唯教授與美國加州大學伯克利分校的Long教授等合作,在分子磁性材料的研究中取得進展,該工作相關磁滯回線數據由SHMFF所屬五號水冷磁體搭配的振動樣品磁強計系統測試完成。研究成果發(fā)表在《德國應用化學》(AngewandteChemie International Edition)上。。
在鏈狀分子磁性材料如單鏈磁體中,相對于鏈內相互作用,鏈間磁相互作用會導致三維磁有序,因此早期人們認為鏈間磁相互作用不利于單鏈磁體性質。研究表明單鏈磁體的磁弛豫性質可與由鏈間磁相互作用引起的三維磁有序共存或競爭,而相鄰鏈的相對空間取向對磁性質也有重要的影響。
研究者基于SHMFF測試了單鏈磁體3和4在低溫下的磁滯回線,分別得到62kOe和65kOe的矯頑場,不僅超過了文獻報道的Co(hfac)2(o-C2PNN)單鏈磁體54kOe的記錄矯頑場數值,也超過了NdFeB和SmCo5的矯頑場。65kOe的矯頑場也是單鏈磁體中矯頑場的最大值。詳細的結構和性質分析表明,這種影響低溫硬磁性質的一個關鍵因素不是三維磁有序,而是晶格中基于交替鏈結構的兩個不同磁亞晶格間的相互作用。該研究表明調控磁性構筑基元的空間布局是設計與合成高性能分子磁體的一個新途徑。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202002673。
圖:a. 化合物3、4的結構圖;b. 化合物4的磁滯回線;c. 化合物3、4與Co(o-C2PNN)/NdFeB/SmCo5的磁滯回線對比圖