一种镝单离子磁性材料的制备方法技术

技术编号:20162657 阅读:20 留言:0更新日期:2019-01-19 00:15
本发明专利技术公开了一种镝单离子磁性材料的制备方法,首先在大气环境的室温下,按体积比1:1‑1:1.5将二氯甲烷和甲醇混合,得到混合溶剂;然后按摩尔比1:2将硝酸镝、席夫碱化合物L加入到所述混合溶剂中,并在室温下搅拌反应0.25‑1h;经滤膜过滤混合溶液,并将滤液静止1‑2周,得到镝单离子磁性材料。上述方法简单、易于操作,所得样品在空气中稳定,能够应用于高密度磁存储及量子计算机等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种镝单离子磁性材料的制备方法
本专利技术涉及分子磁性材料
,尤其涉及一种镝单离子磁性材料的制备方法。
技术介绍
与传统磁性材料不同的是,分子磁性材料具有体积小、易调控、结构多样化等优点,单分子磁体为在单分子水平上表现出慢的磁弛豫行为的一类分子,其中仅含有一个顺磁中心的单分子磁体称为单离子磁体,由于其尺寸小且伴有量子隧穿行为,因而在高密度磁存储与量子计算机等领域具有广阔的应用前景。自从第一例单离子磁体双酞菁铽[TbPc2]-报道以来,人们开始对单离子磁体进行广泛研究,较过渡金属离子而言,稀土离子具有较大的磁各向异性而受到科学家们的青睐,最具有代表性的顺磁中心是镝、铽、铒离子,相应的配体以碳基、氧基、氮基、卤基配体等最常见,该领域的主要研究内容集中在合成新型单离子磁体、提高单离子磁体的性能、研究磁各向异性的来源等,其中合成多种新型单离子磁体可以为提高单离子磁体性能及研究磁各向异性来源的研究奠定基础,而现有技术中多例单离子磁体的研究过程均存在合成复杂、样品在空气中不稳定等弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种镝单离子磁性材料的制备方法,该方法简单、易于操作,所得样品在空气中稳定,能够应用于高密度磁存储及量子计算机等领域。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种镝单离子磁性材料的制备方法,所述方法包括:步骤1、在大气环境的室温下,按体积比1:1-1:1.5将二氯甲烷和甲醇混合,得到混合溶剂;步骤2、然后按摩尔比1:2将硝酸镝、席夫碱化合物L加入到所述混合溶剂中,并在室温下搅拌反应0.25-1h;步骤3、经滤膜过滤混合溶液,并将滤液静止1-2周,得到镝单离子磁性材料。在步骤2中,所述席夫碱化合物L为2-羟基-1-萘甲醛缩对溴苯胺,其分子结构式表示为:在步骤2中,所述硝酸镝的分子式为Dy(NO3)3(H2O)6。在步骤3中,所使用的滤膜孔径为0.22微米。所得到的镝单离子磁性材料的表达式为DyL2(NO3)3(CH3OH),其分子结构式表示为:由上述本专利技术提供的技术方案可以看出,上述方法简单、易于操作,所得样品在空气中稳定,能够应用于高密度磁存储及量子计算机等领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的镝单离子磁性材料的制备方法示意图;图2为本专利技术实施例提供的镝单离子磁性材料的分子结构示意图;图3为本专利技术实施例提供的镝单离子磁性材料在1000Oe(奥斯特)磁场中的交流磁化率频率依赖曲线图;图4为本专利技术实施例提供的镝单离子磁性材料的阿伦尼乌斯曲线图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术的保护范围。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述。一种镝单离子磁性材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、在大气环境的室温下,按体积比1:1-1:1.5将二氯甲烷和甲醇混合,得到混合溶剂;步骤2、然后按摩尔比1:2将硝酸镝、席夫碱化合物L加入到所述混合溶剂中,并在室温下搅拌反应0.25-1h;该步骤中,所述席夫碱化合物L为2-羟基-1-萘甲醛缩对溴苯胺,其分子结构式表示为:本实施方式中的席夫碱化合物L可按现有技术合成方法制备得到。所述硝酸镝的分子式为Dy(NO3)3(H2O)6。步骤3、经滤膜过滤混合溶液,并将滤液静止1-2周,得到镝单离子磁性材料。该步骤中,所使用的滤膜孔径为0.22微米。所得到的镝单离子磁性材料为橙黄色晶体,且该镝单离子磁性材料的表达式为DyL2(NO3)3(CH3OH),其分子结构式表示为:按照本专利技术实施例所述方法制备的镝单离子磁性材料只含有一个镝离子,为单核镝的稀土配合物,它在1000Oe磁场下表现出慢的磁弛豫行为,其有效能垒为66.6K。值得注意的是,本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。下面以具体的实例对上述制备方法的过程进行详细描述:在大气环境室温下,按体积比1:1将二氯甲烷和甲醇混合,得混合溶剂,然后按摩尔比1:2将硝酸镝、席夫碱化合物L加入到混合溶剂中,室温搅拌反应0.5h,经滤膜过滤后将滤液静止一周,得到晶体单离子磁性材料,即完成镝单离子磁性材料的制备。所述的席夫碱配体L为2-羟基-1-萘甲醛缩对溴苯胺;本实施例中采用的二氯甲烷和甲醇各5mL,0.065克的席夫碱化合物L,0.044克的硝酸镝。最终所得晶体单离子磁性材料为0.045克,它为橙黄色晶体,所得镝单离子磁性材料的表达式为DyL2(NO3)3(CH3OH),其分子结构式如下:本实施例中所得镝单离子磁性材料经检测,产率为43.8%;如图2所示为该镝单离子磁性材料的分子结构示意图;如图3所示为该镝单离子磁性材料在1000Oe磁场中的交流磁化率频率依赖曲线图,其中,1是温度为6.5K(开尔文)的磁化曲线,2是温度为7.0K的磁化曲线,3是温度为7.5K的磁化曲线,4是温度为8.0K的磁化曲线,5是温度为8.5K的磁化曲线,6是温度为9.0K的磁化曲线,7是温度为9.5K的磁化曲线,8是温度为10.0K的磁化曲线,9是温度为10.5K的磁化曲线,10是温度为11.0K的磁化曲线,11是温度为11.5K的磁化曲线,图3说明其在1000Oe磁场下表现出慢的磁弛豫行为,表明其在外加磁场下具有单离子磁体的行为,是一种镝单离子磁性材料;如图4所示为该镝单离子磁性材料的阿伦尼乌斯曲线图,由图4可以通过阿伦尼乌斯公式拟合获得其有效能垒为66.6K。以上所述,仅为本专利技术较佳的具体实施方式,但本专利技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此,本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种镝单离子磁性材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、在大气环境的室温下,按体积比1:1‑1:1.5将二氯甲烷和甲醇混合,得到混合溶剂;步骤2、然后按摩尔比1:2将硝酸镝、席夫碱化合物L加入到所述混合溶剂中,并在室温下搅拌反应0.25‑1h;步骤3、经滤膜过滤混合溶液,并将滤液静止1‑2周,得到镝单离子磁性材料。

【技术特征摘要】
1.一种镝单离子磁性材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:步骤1、在大气环境的室温下,按体积比1:1-1:1.5将二氯甲烷和甲醇混合,得到混合溶剂;步骤2、然后按摩尔比1:2将硝酸镝、席夫碱化合物L加入到所述混合溶剂中,并在室温下搅拌反应0.25-1h;步骤3、经滤膜过滤混合溶液,并将滤液静止1-2周,得到镝单离子磁性材料。2.根据权利要求1所述镝单离子磁性材料的制备方法,其特征在于,在步骤2中,所述席夫碱化合物L为2-...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘姗姗杨慧
申请(专利权)人:北京石油化工学院
类型:发明
国别省市:北京,11

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