实现基于有机的富勒烯分子材料,显示Mott绝缘体类型的行为
Pragati Pandey1, Xiaoyu Wang2, Himanshu Gupta1
1P. Roy and Diana T. Vagelos Laboratories, Department of Chemistry, University of Pennsylvania, 231 South 34 Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States.
通过将有机复合物与富勒 (C60) 反应而产生新的分子材料. 这些共晶体具有中性C60和 (III),作为Mott绝缘体,为稀土化学提供了洞察力.
科学领域:
- 有机金属化学 有机金属化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 稀土化学 稀土化学
背景情况:
- 富含电子的有机复合体作为新型分子材料的前体.
- 富勒 (C60) 是材料科学中的多功能构建块.
- 了解稀土与富勒烯相互作用中的电荷转移至关重要.
研究的目的:
- 合成和表征新型的有机复合物和烯 (C60) 的分子共晶体.
- 研究这些新材料的电子结构和电荷转移特性.
- 探索基于的Mott绝缘体的磁性行为和电子特性.
主要方法:
- 有机复合物的合成及其与C60的反应.
- 使用X射线衍射对共晶体进行结构性表征.
- 光谱分析包括FT-IR,拉曼,UV-vs-NIR和XANES.
- 测量磁感应度的测量.
- 压力依赖周期密度函数理论 (DFT) 用哈伯德-U参数进行计算.
主要成果:
- 共同晶体的第一个合成和结构特征 [(C5Me4H) 3Ce]2·C60 (1) 和 [(C5Me5) 2Ce(ortho-oxa) ]3·C60 (2).
- 物理测量证实了 (III) 的氧化状态和两种共晶体中形式中性C60.
- DFT计算显示,化合物1的Mott绝缘器类型电子结构,具有稳定磁溶液.
结论:
- 合成的共晶体代表了具有形式中性C60.0的新分子材料.
- 化合物1的电子结构是强相关的莫特绝缘体的特征.
- 这些发现提供了关于稀土元素在分子固体中的行为的见解.
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