单分子磁体最新Science:阻塞温度高达80K的单分子磁体

【引言】

一般来说，单分子磁体是由独立的单个分子构成，其可以在低温和没有外部磁场的状态下长时间保持磁化强度并表现出独特的慢磁弛豫行为。它的出现使得以纳米尺度磁性配合物作为基本单元研制存储器件成为可能。然而，目前来说，只有利用液氦冷却至极端低温才能使单分子磁体表现磁记忆效应。这一现象大大阻碍了单分子磁体的发展和应用，是目前亟待解决的问题。

【成果简介】

英国萨塞克斯大学的R. A. Layfield、芬兰于韦斯屈莱大学的A. Mansikkamäki以及中山大学的童明良（共同通讯作者）等合作发表文章，报道了阻塞温度T_B高达80K的单分子磁体。研究人员利用化学手段设计配体框架的策略，在单分子磁体中分别缩小了Dy-Cp_cent距离以及扩大了Cp-Dy-Cp弯曲角度。通过对这两个关键结构参数的调控，可以促使单分子磁体在80K这一温度上展现出磁学特性。通过实现这一高于液氮温度的阻塞温度，研究人员克服了单分子磁体发展道路上的一大挑战，为实现纳米磁体的实际应用奠定了基础。2018年12月21日，相关成果以题为“Magnetic hysteresis up to 80 kelvin in a dysprosium metallocene single-molecule magnet”的文章在线发表在Science上。

【图文导读】

图1 单分子磁体的合成及其结构示意图

图2 单分子磁体的磁学性能表征

图3 单分子磁体的磁滞回线

图4 单分子磁体的磁弛豫行为

文献链接：Magnetic hysteresis up to 80 kelvin in a dysprosium metallocene single-molecule magnet（Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aav0652）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿，材料牛编辑整理。

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