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分子磁性材料不仅是一种新型的功能材料,而且是涉及有机化学、无机化学、高分子化学及物理化学等交叉学科的新领域。分子磁性材料的出现打破了传统的磁性材料只来源于含有3d、4f轨道电子的无机金属及其氧化物的界限,并且吸收了有机物低密度、柔软、可加工、生物相溶等特点,因此不但具有重要的学术意义,同时又具有特殊的应用潜力。金属配合物分子磁体是目前研究得最广泛的一类分子磁体,其自旋载体为过渡金属,在其构建单元中可以形成单核、双核及多核配合物,显示了独特的磁学性质。因此,分子磁体受到广泛的关注。本文采用磁性测量和结构测试等相结合研究金属配合物分子磁体的磁性质﹑微观结构和磁耦合相互作用机理等。在NBu4ZnⅡ0.04FeⅡ0.96[FeⅢ(OX)3]中发现补偿温度,并从定性角度上对其进行了合理的证实。本论文得到的研究成果如下:
1.采用溶液共沉淀法合成了混合金属化合物NBu4ZnⅡ0.04FeⅡ0.96[FeⅢ(OX)3](NBu4=N(C4H9)4+,OX=C2O42-),获得磁相变温度Tc是43.9K,化合物存在亚铁磁性交换相互作用,在外场较小(小于1KOe)时,发现有一个补偿温度;当温度大于50K时,磁化率与温度的关系遵循居里-外斯定律。观测到化合物的矫顽场Hc的大小是10KOe和剩余磁化强度Mr的大小是759.2 cm3·G·mol-1。
2. 合成了另一草酸根桥联配合物NBu4FeⅡ0.97MnⅡ0.03[FeⅢ(OX)3],并对样品进行了磁性测量,分析结果表明配合物属于反铁磁性物质,奈尔温度TN=39.9K,且化合物中存在一个补偿温度和自旋倾斜现象。
最后,对本文的工作进行了简要的总结,并对金属配合物分子磁体这一研究领域的发展前景作了简要的展望。