[發明專利]一種多酸鏑單分子磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201410240629.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103994792B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉天府;張媛;魏晨燕
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01F1/42
• 分類號: G01F1/42;C07F19/00;H01F41/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 楊志兵,付雷杰

技術領域

本發明涉及一種多酸鏑單分子磁體及其制備方法，屬于磁性存儲材料領域。

背景技術

單分子磁體(Single-Molecule?Magnets，簡稱SMMs)是一種特殊的分子磁性材料，它的研究可以看成是分子電子學和自旋電子學的橋梁。SMMs尺寸在納米范圍，具有慢磁馳豫現象，表現出類似傳統磁體的磁滯行為，具有量子隧穿效應；SMM單個分子就可以看作一個超小的磁體，可以用來存儲信息。理論上講，每個分子可以存儲一比特的信息。SMMs比通常的磁體小很多，意味著更強的信息存儲能力，因此在超密存儲和量子計算等領域展現出廣闊的應用前景，具有明顯的巨大商業和產業價值。

SMMs領域最著名的兩個體系是氧橋連的Mn12和Fe8簇狀化合物。意大利的Gattaschi和美國的Christou研究組在探索和拓展Mn12系列的單分子磁體中做出了卓越貢獻。其他具有SMMs性質的還有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域，尤其是Dy離子備受青睞，得到了數例具有SMM性質的化合物。

多羧酸DOTA(2,2',2”,2'''-(1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四基)四乙酸)，其稀土配合物的結構、生物、生理活性等已經得到了深入的研究，其結構受到介質的酸堿性、DOTA與稀土離子的比例等因素影響。有關DOTA的配合物在磁性材料領域的研究也有一些報道，但具有單分子磁體性能的配合物目前沒有相應的報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多酸鏑單分子磁體及其制備方法，所述多酸鏑單分子磁體可以應用于新型的磁存儲材料；且方法簡單，容易實現，成本低。

本發明的目的由以下技術方案實現：

一種多酸鏑單分子磁體，所述單分子磁體為配合物，其化學式為：

[NaDy(DOTA)₂·7H₂O]·[Fe(CN)₅NO]₂·11H₂O

化學名稱為：十一水·二(亞硝酰鐵氰酸)·二{[2,2',2”,2'''-(1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四基)四乙酸)鈉(I)][七水合鏑(III)]}；

其中，DOTA為2,2',2”,2'''-(1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四基)四乙酸；

所述單分子磁體中陽離子[NaDy(DOTA)₂·7H₂O]⁴⁺的結構式如下：

所述單分子磁體中陰離子[Fe(CN)₅NO]^2-的結構式如下：

所述多酸鏑單分子磁體的制備方法，步驟如下：

將硝酸鏑、DOTA和亞硝酰鐵氰化鈉按照物質的量比1：1：1配成溶液，在常溫攪拌1小時，過濾，濾液在常溫下靜置，析出晶體，即為所述的多酸鏑單分子磁體。

有益效果

(1)單分子磁體的合成與性能開發研究了多年，研究成果表明稀土離子Dy^III的配合物在提高單分子磁體阻塞溫度方面有可能取得突破。選擇合適的配體制備具有單分子磁體性能的配合物是該領域的難點。本發明所述方法提供了DOTA多酸化合物在單分子磁體領域的新應用，且方法簡單，容易實現，成本低。(2)本發明所述多酸鏑配合物具有單分子磁體的性能，可以應用于新型的磁存儲材料。

附圖說明

圖1是實施例1制備的多酸鏑單分子磁體的單晶衍射圖；

圖2是實施例1制備的多酸鏑單分子磁體的χ_MT～T曲線(插圖：M～H曲線)；

圖3是實施例1制備的多酸鏑單分子磁體在10～70kOe，溫度范圍2～10K時，磁化強度M～H?T^-1的關系曲線；

圖4是在1kOe直流場，頻率為1-1000Hz范圍內，溫度為1.8-6K范圍內，實施例1制備的多酸鏑單分子磁體對溫度依賴的實部的交流磁化率；

圖5是在1kOe直流場，頻率為1-1000Hz范圍內，溫度為1.8-6K范圍內，實施例1制備的多酸鏑單分子磁體對溫度依賴的虛部的交流磁化率；

其中，χ_M為摩爾磁化率，T為溫度，M為磁化強度，H為外場強度。

具體實施方式