| 成果名称: | 磁响应型分子基晶态材料定向构筑及功能调控 |
| 完成单位: | 中山大学 |
| 主要人员: | 童明良、曾明华、沈勇、林卓佳、赵修毅、邹华红、冯小龙、刘俊良、暴欣、郭富盛 |
| 介绍: | 磁性配合物分子是面向未来的高密度信息储存、量子计算、分子自旋电子学、低温磁制冷等方面应用的材料基础，其研究涉及化学、物理、材料等多学科前沿领域的交叉。利用纳米尺寸的分子来存储信息和作为"分子计算机"，将使计算机在小型化方面发生"量子飞跃"。在国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目和广东省自然科学基金等项目的资助下，该项目以稀土基磁性配合物分子材料的精准合成及性能调控机制为主线，开展了从配位对称性导向的高性能单分子磁体新策略的提出、到磁各向异性与磁阻塞温度调控规律的探索，再到创纪录的有效能垒和高磁阻塞温度的单分子磁体的发现以及具有显著磁热效应的低温磁致冷材料的深入系统研究。重要科学发现如下： （1）以自下而上、精准合成的化学手段，运用分子工程、晶体工程以及磁工程策略开展对基态自旋量子数和磁各向异性的控制研究，获得了基态自旋量子数高达51/2的45核异金属簇合物单分子磁体。首次发现具有易平面各向异性的稀土单分子磁体，丰富和发展了对磁各向异性的理解和认识。 （2）提出配位对称性导向的高性能稀土单分子磁体的组装新策略。利用有效静电模型的理论分析，创造性地提出将稀土离子置于C∞、D4d、D5h、D6d配位对称性中能有效消除横向磁各向异性、抑制磁量子隧穿效应，从而有利于提高稀土基单分子磁体的阻塞温度以及增加有效能垒的设计策略，并率先定向合成一系列具有D5h局域对称性的高性能稀土单分子磁体，创造了单分子磁体有效能垒和磁阻塞温度的新纪录，突破了高性能稀土单分子磁体的发展瓶颈。 （3）建立了系列优化稀土基磁致冷材料性能理论策略。利用过渡金属、稀土金属间不同的磁耦合特性，提出提高稀土Gd(III)离子密度、"桥连间隔d-f金属"等组装方法来设计磁热效应显著的稀土基配合物磁热分子材料，发现了多种迄今磁热效应最显著的低温磁熵材料，远超出已商业化的GGG（Gd3Ga5O12）材料。 本项目在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Coord. Chem. Rev.、J. Mater. Chem. A、Chem. Commun.等重要学术期刊上发表SCI论文41篇，其中10篇代表性论文在SCI期刊被他人正面引用和评述1118次，单篇最高他引155次，ESI高被引论文5篇，ESI热点论文1篇。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2018】0235 |
| 登记日期: | 2018-05-25 |
| 研究起止时间: | 2012.01 至2015.12 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | |
| 评价单位名称: | 中山大学学术委员会 |
| 评价日期: | 2018.05.18 |
