通过溶剂结合调整硫化物桥接Dy2单分子磁铁的磁性异构和能量屏障

科学领域:

• 无机化学 无机化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 磁电化学 磁电化学 磁电化学

背景情况:

• 兰化离子,像异,由于它们的大离子半径,具有很高的协调需求.
• 兰化物复合体中的协调溶剂分子会影响它们的物理和磁性.
• 通过单个硫化物离子桥接的二核二 (III) 复合体为研究溶剂效应提供了一个平台.

研究的目的:

• 调查协调溶剂分子,特别是四二 (THF) 对二核二三复合物的磁性特性的影响.
• 为了比较两个相关的复合体的磁性异构和放松行为,它们的区别仅在于协调THF的存在或不存在.
• 阐明溶剂分子在调节Dy(III) 离子磁性异性质中的作用.

主要方法:

• 两个S^2--桥接双核Dy(III) 复合物的合成和表征:[Cp*₂Dy(THF) ]₂(μ₂-S) (1) 和 (Cp*₂Dy) ₂(μ₂-S) (2).
• 在真空下分别通过再结晶和通过再结晶去除和重新引入协调THF分子.
• 完成活动空间自相一致场旋转轨道 (CASSCF-SO) 计算,以确定晶体场分裂.
• 在应用磁场下测量磁敏度和放松度.

主要成果:

• 具有协调THF的复合1可以转换为缺乏THF的复合2,反之亦然.
• CASSCF-SO计算显示,相比于复杂1的复杂2,复杂2的晶场分裂是2倍的.
• 综合体2展示了增强的缓慢磁放松,具有显著的能量屏障201(8) K在1000 Oe应用场.

结论:

• 协调THF分子显著调节这些双核复合体中的Dy (III) 离子的磁性异构性.
• 缺少THF会导致晶体场分裂的增加,并改善缓慢的磁放松行为.
• 这项研究强调了溶剂协调在设计基于兰他尼德的单分子磁铁中的重要性.