学分：Angewandte Chemie
由单个分子形成的磁体对数据存储特别感兴趣，因为在每个分子上存储位的能力可以极大地增加计算机的存储容量。 研究人员现在已经开发出一种具有特殊磁性硬度的新分子系统。 这种特殊配方中的成分是稀土金属和一种不寻常的氮基分子桥，如发表在期刊上的研究所示 Angewandte Chemie.
分子是否适合成为磁性数据存储介质取决于其电子被磁化和抗退磁的能力，也称为磁硬度。 物理学家和化学家从金属离子中构建出这样的分子磁体，这些金属离子通过分子桥相互磁耦合。
然而，这些耦合桥必须满足某些标准，例如易于生产和多功能性。 例如，自由基二氮桥——两个氮原子和一个额外的电子，使二氮成为自由基——对稀土金属离子产生了出色的结果，但很难控制并且“没有修改的余地”，Muralee Murugesu 解释说，他的团队来自加拿大渥太华大学，在他们的研究中。 为了给他们更大的范围，该团队使用“双氮”扩大了这座桥； 未开发的四嗪配体有四个氮原子，而不是两个。
为了生产分子磁体，研究人员将新的四嗪配体与稀土金属元素镝和钆结合，并在溶液中添加强还原剂以形成自由基四嗪桥。 新磁铁以暗红色棱柱状薄片的形式结晶。
研究人员将这种晶体中的分子单元描述为四核复合物，其中四个配体稳定的金属离子通过四个四嗪自由基桥接在一起。 这种新分子最重要的特性是其非凡的磁硬度或矫顽力场。 这意味着复合物形成了一种耐用的单分子磁体，特别耐退磁。
该团队解释说，这种高矫顽力场是通过自由基四嗪单元的强耦合实现的。 分子的四个金属中心耦合在一起形成一个具有巨大自旋的分子单元。 只有这种分子的前身，具有二氮桥，才能产生更强的耦合。 然而，正如已经提到的，它的通用性和稳定性也远不如新的四嗪自由基桥。
该团队强调，这种方法可用于生产其他具有巨大自旋的多核复合物，为开发极其高效的单分子磁体提供了极好的机会，而不会遇到以前候选人的困难。
参考：“激进桥接Ln4 具有强磁耦合和大矫顽力场的茂金属配合物”，作者 Niki Mavragani、Dylan Errulat、Diogo A. Gálico 博士、Alexandros A. Kitos 博士、Akseli Mansikkamäki 博士和 Muralee Murugesu 博士，24 年 2021 月 XNUMX 日， Angewandte Chemie.
DOI：10.1002 / anie.202110813
Muralee Murugesu 博士是加拿大安大略省渥太华大学化学与生物分子科学系纳米技术的全职教授和大学研究主席。 他的研究重点是高性能单分子磁体、金属有机框架和高能材料的设计和开发。
