从阻挫到自旋手性
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:21871247
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0101.元素化学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:朱振华; 逯静静; 刘树亭; 杨倩倩; 邬金江;
- 关键词:
项目摘要
Geometric frustration of interacting spin systems is the driving force of a variety of fascinating phenomena in low-dimensional magnetism. Perturbation to the subtle spin frustration may induce the change of spin structure, resulting in the formation of topologically distinct spin texture, such as spin chirality recognized as promising for future applications in quantum computing and information storage. The objective of the present proposal is to produce and characterize new spin chirality systems derived from highly anisotropic lanthanide ions with the goal of identifying features relevant to modulating the spin topology. The synthetic strategy is to design molecules with spin chirality through frustration-perturbation or frustration-induced strategy by introducing competitive coupling and chiral/polar stimuli. The structural topology, local moments, magnetic interactions and chiral/polar effects and their influences to the total spin texture will be probed through combined experimental (spectroscopic, magnetic, high frequency/high field EPR, μSR and INS) and theoretical study. The information extracted from such studies will be without doubts of importance for the rational design of new materials with spin chirality.
自旋阻挫是磁学领域多种多样新奇物性的内在驱动力。打破相互作用自旋之间阻挫的微妙平衡,可以诱发自旋拓扑转变,获得在量子计算、高密度信息存储等方面具有广阔应用前景的自旋手性拓扑结构。本项目拟通过耦合竞争、手性/极性诱导破坏自旋阻挫体系的作用平衡,诱发自旋结构向自旋手性拓扑转变,通过详尽的结构、手性、磁性表征并结合先进的实验方法(如高频/高场EPR、μSR、非弹性中子散射等)和ab initio理论计算揭示自旋手性与配合物自旋中心的空间排布方式、局域磁矩特性、耦合竞争以及外部诱导之间的关系,阐明自旋手性的构筑机理,建立利用自旋阻挫拓展新功能、设计新材料的方法,为先进分子磁性材料的开发提供指导。
结项摘要
具有特殊自旋拓扑的环形磁矩在量子计算、高密度信息存储及作为多铁材料等方面具有广阔应用前景。然而环形磁矩的设计与调控是化学与材料研究领域中具有挑战性的课题。为此,项目从阻挫入手,设计了系列结构独特的稀土配合物,通过精心调控和详尽的磁性表征并结合理论计算,系统研究了自旋中心的配位环境及空间结构特性对自旋拓扑的影响和诱导调控机制,构筑了首例四面体Dy4单分子磁环,组装了结构独特的环形螺旋及Dy6螺旋单分子磁环。通过结构修饰,利用还原及二聚多齿席夫碱配体构筑了四边形Tb4单分子磁环,调控了环形磁矩性质。在赤道位置引入氟原子,有效弱化横向晶体场,设计了室温稳定的高性能手性稀土单分子磁体,创造了新的能垒记录,利用“手性诱导联合对称性破缺”策略构筑了空气稳定高性能极性稀土单分子磁体,实现了自旋拓扑调控和高性能稀土单分子磁体合理设计,为进一步开展磁电耦合功能材料研究打下坚实基础。
项目成果
期刊论文数量(52)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Self-assembly of fish-bone and grid-like CoII-based single-molecule magnets using dihydrazone ligands with NNN and NNO pockets
使用具有NNN和NNO口袋的二腙配体自组装鱼骨和网格状CoII基单分子磁体
- DOI:10.1039/d2dt02451a
- 发表时间:2022
- 期刊:Dalton Transactions
- 影响因子:4
- 作者:Yang Qianqian;Wang Guo-Lu;Zhang Yi-Quan;Tang Jinkui
- 通讯作者:Tang Jinkui
A new class of Dy-III-SIMs associated with a guanidine-based ligand
与基于胍的配体相关的一类新型 Dy-III-SIM
- DOI:10.1039/d1dt00260k
- 发表时间:2021
- 期刊:Dalton Transactions
- 影响因子:4
- 作者:Ali Basharat;Li Xiao-Lei;Gendron Frederic;Guennic Boris Le;Tang Jinkui
- 通讯作者:Tang Jinkui
Lanthanide single-molecule magnets with high anisotropy barrier: where to from here?
具有高各向异性势垒的稀土单分子磁体:何去何从?
- DOI:10.1093/nsr/nwac194
- 发表时间:2022-12
- 期刊:National science review
- 影响因子:20.6
- 作者:
- 通讯作者:
4f-Metal Clusters Exhibiting Slow Relaxation of Magnetization: A {Dy-7} Complex with An Hourglass-like Metal Topology
表现出磁化缓慢弛豫的 4f-金属簇:具有沙漏状金属拓扑的 {Dy-7} 配合物
- DOI:10.3390/molecules25092191
- 发表时间:2020
- 期刊:Molecules
- 影响因子:4.6
- 作者:Pantelis Konstantinos N.;Perlepe Panagiota S.;Grammatikopoulos Spyridon;Lampropoulos Christos;Tang Jinkui;Stamatatos Theocharis C.
- 通讯作者:Stamatatos Theocharis C.
Heterometallic {DyIII2FeII2} grids with slow magnetic relaxation and spin crossover
具有慢磁弛豫和自旋交叉的异金属 {DyIII2FeII2} 网格
- DOI:10.1039/d0qi01471k
- 发表时间:2021-04
- 期刊:Inorganic Chemistry Frontiers
- 影响因子:7
- 作者:Zhang Yu;Yang Qianqian;Lu Jingjing;Guo Mei;Li Xiao-Lei;Tang Jinkui
- 通讯作者:Tang Jinkui
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其他文献
单分子磁体研究的最新进展
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- 发表时间:2018
- 期刊:中国科学:化学
- 影响因子:--
- 作者:朱振华;郭梅;李晓磊;唐金魁
- 通讯作者:唐金魁
稀土单分子磁体的研究进展
- DOI:--
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- 期刊:应用化学
- 影响因子:--
- 作者:唐金魁;林双燕;郭云南;许公峰
- 通讯作者:许公峰
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