一種混合金屬離子單分子磁體及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種混合金屬離子單分子磁體及其合成方法，屬于磁性存儲(chǔ)材料領(lǐng)域。所述單分子磁體化學(xué)式為：Dy(DMF)4(H2O)3Fe(CN)6·H2O；其中，DMF為N,N-二甲基甲酰胺。制備方法步驟如下：將硝酸鏑和鐵氰化鉀水溶液均勻混合后，加入喹啉-2-甲酸的DMF溶液，常溫?cái)嚢?小時(shí)，過(guò)濾，濾液在常溫下靜置，析出晶體，即為所述的混合金屬離子單分子磁體。所述混合金屬離子單分子磁體可以應(yīng)用于新型的磁存儲(chǔ)材料；且方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種混合金屬離子單分子磁體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合金屬離子單分子磁體及其制備方法，特別涉及含鏑和鐵混合金屬離子的單分子磁體及其制備方法，確切地說(shuō)是一種鏑-鐵氰化合物單分子磁體及其合成方法，屬于磁性存儲(chǔ)材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]單分子磁體(Single-Molecule Magnets,簡(jiǎn)稱(chēng)SMMs)是一種特殊的分子磁性材料，存在宏觀(guān)磁體的經(jīng)典性質(zhì)和量子效應(yīng)共存的情況，因此可用來(lái)研究在宏觀(guān)尺度上量子力學(xué)行為與經(jīng)典力學(xué)行為的轉(zhuǎn)換。SMM單個(gè)分子就可以看作一個(gè)超小的磁體，可以用來(lái)存儲(chǔ)信息。理論上講，每個(gè)分子可以存儲(chǔ)一比特的信息。SMMs比通常的磁體小很多，意味著更強(qiáng)的信息存儲(chǔ)能力，因此在超密存儲(chǔ)和量子計(jì)算等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，具有明顯的巨大商業(yè)和產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
[0003]SMMs領(lǐng)域最著名的兩個(gè)體系是氧橋連的Mnl2和Fe8簇狀化合物。意大利的Gattaschi和美國(guó)的Christou研究組在探索和拓展Mnl2系列的單分子磁體中作出了卓越貢獻(xiàn)。其他具有SMMs性質(zhì)的還有Fe系、V系、Co系和Ni系的同金屬簇合物以及異金屬離子簇合物。近幾年，還有研究者將具有較大各向異性的稀土離子引入該領(lǐng)域，尤其是Dy離子備受青睞，得到了數(shù)例具有SMM性質(zhì)的化合物。 [0004]將鑭系金屬離子和過(guò)渡金屬離子結(jié)合到同一配合物，形成3d-4f單分子磁體，也稱(chēng)為3d-4f配合物，具有以下幾大優(yōu)點(diǎn):(1)許多鑭系離子本身具有較大的基態(tài)自旋，而且在3d-4f配合物中，3d金屬離子和4f金屬離子之間通常為較強(qiáng)的鐵磁交換作用，這有利于使目標(biāo)產(chǎn)物具有較大基態(tài)自旋，從而有利于單分子磁體的生成。(2)在15種鑭系離子之中，除了 La111、Lu111和Gd111之外，其他12種鑭系離子均顯示磁各向異性。因此，在3d_4f配合物中，鑭系離子可以作為提供各向異性的重要組成部分。這也解決了單一過(guò)渡金屬配合物難于同時(shí)獲得大的基態(tài)自旋和大的負(fù)各向異性的問(wèn)題。(3)過(guò)渡金屬配合物往往需要形成4核以上的高核簇才可能成為單分子磁體，而3d-4f配合物分子中含有較少的金屬離子時(shí)，就有可能成為單分子磁體。其中鐵氰根具有強(qiáng)烈的橋聯(lián)配位作用，得到了深入的研究，合成了一系列的雙核、三核、一維、二維和三維配合物。研究表明，是否具有單分子磁體的性質(zhì)與配合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。具有單分子磁體性能的配合物目前沒(méi)有相應(yīng)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種混合金屬離子單分子磁體及其合成方法，所述混合金屬離子單分子磁體可以應(yīng)用于新型的磁存儲(chǔ)材料；且方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，成本低。
[0006]本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種混合金屬離子單分子磁體，其化學(xué)式為:Dy (DMF) 4 (H2O) 3Fe (CN) 6.H2O ;化學(xué)名稱(chēng)為:一水.[四(N，N-二甲基甲酰胺)?三水?鐵氰合鏑(III)]，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物；分子結(jié)構(gòu)式如下:[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種混合金屬離子單分子磁體，其特征在于，所述單分子磁體化學(xué)式為:Dy(DMF)4(H2O)3Fe (CN)6.H2O ;化學(xué)名稱(chēng)為:一水.[四(N, N- 二甲基甲酰胺).三水.鐵氰合鏑(III)]，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物；分子結(jié)構(gòu)式如下:
2.一種如權(quán)利要求1所述的混合金屬離子單分子磁體的制備方法，其特征在于，所述方法步驟如下: 將硝酸鏑和鐵氰化鉀水溶液均勻混合后，加入喹啉-2-甲酸的DMF溶液，常溫?cái)嚢鐸小時(shí)，過(guò)濾，濾液在常溫下靜置，析出晶體，即為所述的混合金屬離子單分子磁體； 其中，硝酸鏑、鐵氰化鉀和喹啉-2-甲酸的物質(zhì)的量比為1:1:1，喹啉-2-甲酸的DMF溶液濃度為0.1mmol/mL。
【文檔編號(hào)】H01F7/00GK103980324SQ201410240622
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】劉天府, 張媛, 魏晨燕 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)