[發明專利]具有6.3T矯頑力的鈷-萘環氮氧自由基分子磁體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811491014.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109517011B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 師唯;劉曉慶;程鵬
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C07F15/06
• 分類號: C07F15/06;H01F1/42
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

具有6.3T矯頑力的鈷?萘環氮氧自由基分子磁體材料及其制備方法，所述分子磁體化學式為[Co(hfac)₂(EtONapNIT)]_n，式中n為1到正無窮的自然數。其制備方法是將六氟乙酰丙酮鈷的正己烷懸浮液回流超過兩小時，降溫并加入EtONapNIT的二氯甲烷溶液反應，室溫揮發幾天后得到目標產物。所述分子磁體材料的制備方法簡單，反應條件溫和，產率高，具有很好的空氣穩定性。配合物在零場下展現出慢磁馳豫行為，2 K時具有非常大的磁滯回環，矯頑場接近6.3T。這種具有大的矯頑場的分子磁體材料，可有效減少信息存儲器件在環境微擾下產生的信息丟失情況，因此在高密度信息存儲領域具有非常高的潛在應用價值。

技術領域

本發明屬于功能材料制備技術領域，涉及一種具有6.3T矯頑力鈷-氮氧自由基磁體及其制備方法。

背景技術

分子磁體由于在低溫下可以展現磁弛豫和/或磁滯回線，是一種重要的潛在磁性存儲材料，也因此受到科學家的廣泛關注。鑒于分子磁體在高密度存儲領域表現出來的巨大潛力，科學家致力于研究如何早日實現分子磁體的實際應用。雖然已有大量性能優異的分子磁體見諸報道，然而大部分的分子磁體性質仍然無法與傳統磁體相比，因此難以滿足實際的應用。合成具有高阻塞溫度、高有效能壘和高矯頑場的分子磁體一直是這個領域最主要的挑戰和目標。其中，很多實際應用都要求磁體具有大的矯頑場，例如在磁存儲中，大的矯頑場可以有效減小退磁場，從而大大提高記錄信號的穩定性，降低數據信息位損壞的危險。在過去幾年間，陸續有一些具有大的矯頑場的分子磁體被報道，但是這些分子多是基于金屬有機的體系，所以合成難度大，實驗條件嚴苛，樣品表征困難，較難應用于實際。

發明內容

本發明的目的是：針對目前構筑具有大矯頑場的分子磁體的方法所呈現出的一些弊端，如操作復雜、樣品穩定性差、表征困難等，提供一種用穩定的萘環氮氧自由基作為配體構筑高矯頑場的分子磁體及其制備方法。

氮氧自由基（NITs）是一類易于合成、結構穩定且可修飾的自由基配體，相比于一般的抗磁性配體，自由基本身作為一種自旋載體，橋聯過渡或稀土金屬體系更容易產生強的磁耦合作用，從而得到具有高的有效能壘和大的矯頑場的分子磁體。同時相比于已報道的金屬有機體系，在同樣可獲得大的矯頑場的分子基磁體的前提下，氮氧自由基體系具有操作簡單、樣品穩定性高、表征易于進行等明顯優勢。

為此，本發明選用萘環氮氧自由基為橋聯配體，合成了基于鏈結構的分子磁體，該材料是由六氟乙酰丙酮鈷與氮氧自由基組裝成的一維配合物，在80 oC下攪拌5分鐘，室溫冷卻后過濾，濾液在室溫下靜置三天，得到棒狀的黑色晶體。本發明方法操作簡單，產物的產率、純度和穩定性很高，是構筑具有大的矯頑場的分子磁體的一種有效途徑。

本發明的技術方案：