基于特殊配位构型和自由基桥联的单分子磁体构筑和磁性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21901108
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.5万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0102.配位化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Single-Molecule Magnets (SMMs) have attracted considerable attentions in recent years due to its potential applications in high-density information storage and quantum computing. Both the energy barrier and blocking temperature of SMMs have been remarkably increased after decades, however, it should be noted that the quantum tunneling of the magnetization (QTM) still prevails in most systems, as indicated by the butterfly-shaped hysteresis loops for the rare-earth SMMs and field-induced magnetic relaxation for most transition-metal complexes. Experimental and theoretical studies indicate that the QTM can be modestly suppressed by either the regulation of coordination geometry or the intramolecular magnetic interaction. However, molecules containing both the special coordination geometry and strong magnetic correlation are extremely rare due to the difficulties in synthesizing such model complexes. This project aims to construct a series of polynuclear complexes with both the strategies, ie, special coordination geometry and strong intramolecular interaction, and further investigate the corresponding QTM and SMM behavior, yielding the in-depth understanding of magneto-structural correlations and relaxation mechanisms of such complexes, promoting the design and development of high-performance SMMs.
近年来,单分子磁体因其在高密度信息存储和量子计算机等方面的潜在应用而受到广泛关注。经过数十年的发展,单分子磁体的磁各向异性能垒和阻塞温度均得到很大的提高,然而需要注意的是,量子隧穿效应在大多数体系中仍然广泛存在,其中稀土单分子磁体主要表现为蝴蝶状的磁滞回线,而大多数过渡金属配合物仍然需要在外加磁场下才能表现慢磁弛豫行为。实验及理论研究表明配位构型调控或者分子内的磁交换作用均可以在一定程度上抑制量子隧穿效应。然而,同时具有特殊配位构型和强磁交换的分子非常稀有,这主要是因为两者共存的模型化合物的合成极具挑战性。本项目拟从这两种策略同时入手,设计并构筑一系列基于特殊配位构型和强磁交换的多核金属配合物,探索二者共存体系的量子隧穿效应和单分子磁体行为,深入理解这类配合物的磁构关系以及弛豫机理,为获取高性能单分子磁体提供思路和方向。

结项摘要

该项目围绕单分子磁体在高密度信息存储和自旋电子器件的潜在应用,旨在进一步深化理解这类材料的磁构关系,实现单分子磁体的高性能化。通过对螯合配体的裁剪和设计,与钴金属离子组装了一系列基于三棱柱配位构型的单核钴化合物,有效能垒达到276 K,是高配位单分子磁体的记录。在此基础上,进一步引入顺磁金属离子或者自由基作为桥连配体,成功构筑了同时具备三棱柱配位构型和强磁交换作用的多核钴磁性分子,其中金属钴-自由基之间具有强反铁磁交换作用,磁交换常数达到-66 cm-1。系统研究了这类体系中配位构型和磁交换对磁各向异性和量子隧穿效应的影响,探索进一步提高单分子磁体性能的有效策略。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Probing the Axial Distortion Effect on the Magnetic Anisotropy of Octahedral Co(II) Complexes
探讨轴向畸变对八面体 Co(II) 配合物磁各向异性的影响
  • DOI:
    10.1021/acs.inorgchem.0c00531
  • 发表时间:
    2020-06-01
  • 期刊:
    INORGANIC CHEMISTRY
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Deng, Yi-Fei;Singh, Mukesh Kumar;Dunbar, Kim R.
  • 通讯作者:
    Dunbar, Kim R.
Self-assembly of Ni(II) metallacycles (a square and a triangle) supported by tetrazine radical bridges
四嗪自由基桥支撑的 Ni(II) 金属环(正方形和三角形)的自组装
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Dalton Trans.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Te Wang;Binling Yao;Zhilin Guo;Xiaoyong Chang;Yi-Fei Deng;Yuan-Zhu Zhang
  • 通讯作者:
    Yuan-Zhu Zhang

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其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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