一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有零场双重弛豫行为的线性四核镝基磁体及其制备方法。该磁体以硝酸镝、双(3

【技术实现步骤摘要】
一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体及其制备方法


[0001]本专利技术属于新型分子基材料领域，特别是一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]分子磁体以分子作为磁畴的基本单位。较于以金属氧化物为主要表现形式的传统磁性材料，其不仅具备更高的信息存储密度，且便于修饰与调控，从而被视为未来新型磁性材料的重要候选对象之一。其中，基于Dy
III
簇合物的分子磁体，由于Dy
III
离子较强的磁各向异性与大的自旋基态值，在高性能分子磁体的制备中备受重视。特别地，当簇中的多个Dy
III
离子以特定拓扑方式组合时，有可能通过影响各Dy
III
离子磁轴的排列方式，而使得分子呈现颇具发掘潜力与利用价值的特殊分子磁行为。
[0003]一般而言，基于Dy
III
簇合物的分子磁体多以单重弛豫行为为特征。而当各Dy
III
离子具备各异的配位几何构型，即其分别位于不同的配位场时，可能由此使得各Dy
III
离子具备不同的单离子磁各向异性，进行表现出多重弛豫行为。不过，目前具备此种多重弛豫行为Dy
III
簇合物磁体仍然较为少见，且其多重弛豫行为多源自外加直流场(非零场)的诱导。因此，制备具有零场多重弛豫行为的Dy
III
基磁体，对于分子磁体理论研究与应用进程的推进，具有十分重要的意义与价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述现状，提供一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体及其制备方法。
[0005]本专利技术涉及的一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，其特征在于其化学组成为[Dy4(bepho)2(H3epho)2(CH3OH)2]·
2CH3OH，其中H4bepho为双(3
‑
乙氧基水杨醛)缩氮氧吡啶
‑
2,6
‑
二甲酰腙配体，H3epho2‑
代表原H4bepho配体一侧酰腙原位裂解后所生成的单酰腙配体阴离子。该磁体结晶于三斜晶空间群，其主要的晶体学参数为：α＝95.090(4)
°
，β＝93.171(5)
°
，γ＝117.646(4)
°
；Z＝1，ρ
calc
(g/cm3)＝1.801g
·
cm
–3，μ＝3.295mm
–1，F(000)＝1232.0。具体的晶体学数据见下表1:
[0006]表1.磁体的晶体学参数
[0007][0008]一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，其具体步骤为：
[0009](1)称取2,6
‑
氮氧吡啶二甲酰肼(0.844g，4mmol)溶于70mL甲醇溶液中。在80℃回流条件下，将溶于10mL甲醇的3
–
乙氧基水杨醛(1.329g，8mmol)溶液缓慢滴加到上述2,6
‑
氮氧吡啶二甲酰肼的甲醇溶液中。反应保持12h后，静置，冷却至室温，溶液中析出大量淡黄色固体。抽滤，用冷甲醇洗涤，室温晾干，即得双(3
–
乙氧基水杨醛)缩2,6
‑
氮氧吡啶二甲酰腙配体(H4bepho)。
[0010](2)将称取的H4bepho(0.0126g，0.025mmol)与Dy(NO3)3·
6H2O(0.0114g，0.025mmol)置于25mL高温反应釜的聚氯乙烯内胆之中，随后加入4mL甲醇、2mL乙腈和三乙胺，搅拌30min后封装。将反应釜置于80℃烘箱反应72h后以10℃/小时的降温速度使冷却至室温，即得到所述的具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，的长条形黄色晶体。
[0011]本专利技术涉及的一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，其分子的空间结构特征为：
[0012]其化学组成包含4个Dy
III
离子、2个完全脱质子的bepho4‑
配体、2个H3epho2‑
配体以及2个配位的甲醇分子。2个bepho4‑
配体和2个H3epho2‑
以其所含的氧桥将4个Dy离子螯合在一起，形成由2对相互对称的[Dy2]单元所组成的四核簇合物结构。而二[Dy2]单元之间通过4个配体的氮氧吡啶母体连接，呈现准线性的排列方式。经Shape 2.0计算可知，此具有零场多重弛豫行为的{Dy4}线性磁体，其Dy
III
离子呈现2种配位几何构型：分别为Dy1的九配位、
D
3h
对称性的三帽三棱柱几何构型和Dy2的八配位、D
4d
对称性的四方反棱柱几何构型。
[0013]本专利技术优点在于：基于Dy
III
基配位簇合物，尤其是具备特定拓扑结构的Dy
III
基配位簇合物在分子磁体性能中的优良表现，同时针对具备零场多重弛豫行为的Dy
III
基磁体的稀缺性，本专利技术通过新型酰腙配体的设计与反应条件的探索，成功了合成该例线性四核镝基磁体。其不仅呈现较为少见的线性拓扑，同时还具有零场多重弛豫行为，为Dy
III
基分子磁体的开发提供了颇具潜力的研究模型。
附图说明
[0014]图1为本专利技术中所使用的双(3
‑
乙氧基水杨醛)缩氮氧吡啶
‑
2,6
‑
二甲酰腙配体(H4bepho)的结构图。
[0015]图2为本专利技术中双(3
‑
乙氧基水杨醛)缩氮氧吡啶
‑
2,6
‑
二甲酰腙配体原位分解所生成的新型配体(H5epho)的结构图。
[0016]图3为本专利技术所述线性四核镝基磁体的分子结构图。
[0017]图4为本专利技术所述线性四核镝基磁体的变温磁化率图。
[0018]图5为本专利技术所述线性四核镝基磁体的磁化强度曲线图。
[0019]图6为本专利技术所述线性四核镝基磁体在零场下的交流磁化率实部图。
[0020]图7为本专利技术所述线性四核镝基磁体在零场下的交流磁化率虚部图。
[0021]图8为本专利技术所述线性四核镝基磁体在零场下Cole
‑
Cole图。
[0022]图9为本专利技术所述线性四核镝基磁体在零场下的慢弛豫过程能垒拟合图。
[0023]图10为本专利技术所述线性四核镝基磁体在零场下的快弛豫过程能垒拟合图。
具体实施方式
[0024]实施例：
[0025]1、本专利技术涉及的一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体的制备方法，其具体步骤为：
[0026](1)称取2,6
‑
氮氧吡啶二甲酰肼(0.844g，4mmol)溶于盛装有70mL甲醇的中。在80℃水浴回流的条件下，以滴液漏斗缓慢滴加3
–...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，其特征在于其化学分子式为[Dy4(bepho)2(H3epho)2(CH3OH)2]
·
2CH3OH；其中H4bepho为双(3
‑
乙氧基水杨醛)缩氮氧吡啶
‑
2,6
‑
二甲酰腙配体，H5epho代表H4bepho配体一侧酰腙臂裂解后，原位所生成的单酰腙配体；两配体的分子式如下。2.根据权利要求1所述的一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，其特征在于，其结晶于三斜晶空间群，其主要的晶体学参数为：空间群，其主要的晶体学参数为：α＝95.090(4)
°
，β＝93.171(5)
°
，γ＝117.646(4)
°
；Z＝1，ρ
calc
(g/cm3)＝1.801g
·
cm
–3，μ＝3.295mm
–1，F(000)＝1232.0。3.根据权利要求1所述的一种具有零场多重弛豫行为的线性四核镝基磁体，其特征在于，其空间结构为：4个Dy
III
离子被2个bepho4‑
配体、2个H3epho2‑
配体螯合并桥连，形成由2个对称的[Dy2]单元所组成的线性簇合物结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，吴翠娥，滕青湖，梁福沛，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：