一维和二维镝(Ⅲ)配合物的慢磁弛豫
核磁共振一维二维谱图PPT讲稿
• 样品管：
• 匀质，清洁，不携带铁磁性物质 • 不要用洗液洗涤，以免带入很难除去的顺磁杂质 • 不要用超声波清洗，以免震碎或震裂核磁管。 • 不要在温度太高（高于70度）的烘箱里烘太久。
• 二、送样时，请认真填写《分析测试单》，包括
样品毒性、腐蚀性、是否易燃易爆，所用氘代试 剂，测试要求（1H, 13C , DEPT，COSY，etc.） 等。如有特殊要求可另说明。目前设定扫场范围 为：1H谱-2~13 ppm，13C谱-15~225 ppm，超出此 范围请务必提前注明。
标准去氢碳谱
4、1D选择性激发—可用于COSY, TOCSY, NOESY, ROESY 1D NOE
13------15a, 12, 14 15a-----15b, 14, 16
1D NOE
5、其他一维谱图及其应用
• T1（弛豫时间） • 变温NMR • 其他适合测定NMR杂核（19F,31P,15N，
磁管必须干燥干净，无裂痕；
➢ 样品溶于氘代试剂（0.5ml）后须呈透明均一相，若有固体微粒
必须首先过滤，溶解后样品在核磁管中高度不得低于4 cm。
➢ 标签请勿粘贴，套在核磁管上即可。 ➢ 样品量：1H 谱约3——10 mg样品/0.5 mL氘代试剂； ➢ 13C 谱＞15 mg样品/0.5 mL氘代试剂，13C 谱样品浓度要尽可能
23Na,11B，119Sn,117Sn等）
二、2DNMRΒιβλιοθήκη • 1. 二维J分辨谱 • 2. 同核化学位移相关谱 • 3. 异核化学位移相关谱 • 4. 总相关谱 • 5. NOESY谱
1. 二维J分辨谱
A.
（获得偶合常数）
B. 异核J-resolved （获得偶合常数）
羧酸桥联的四核镧系簇合物的磁热效应和慢磁弛豫
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｘ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ，ａ ｆ ａ ｍｉ ｌ ｙ ｏ ｆ ｔ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｌ ａ ｎ ｔ ｈ ａ ｎ ｉ ｄ ｅ ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ，ｎ ａ ｍｅ ｌ ｙ
第３ １ 卷 第 ９期
２ ０ １ ５年 ９月
无
机
化
学
学
报
Ｖ０ １ ． ３ １ Ｎ ｏ ． ９
１ ８ ９４ ． １ ９ ０２
ＣＨＩ ＮＥ Ｓ Ｅ Ｊ Ｏ ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｉ Ｎ０ＲＧＡＮＩ Ｃ Ｃ ＨＥＭＩ Ｓ Ｔ ＲＹ
羧 酸桥 联 的 四核镧 系簇 合物 的磁 热 效 应和 慢磁 弛 豫
刘遂 军 ・ ， ２ 崔 雨 １ 宋伟 朝 １ 王 庆伦 １ 卜 显 和 ， １
（ 南开 大 学化 学 系， 金属 与分子基 材 料化 学 天津 市重 点 实验 室 ， 天 津化 学化 工协 同创 新 中心 ， 天津 （ 江西理 工 大学 冶金 与化 学工程 学院 ， 赣州 ３ ４ １ ０ ０ ０ ）
配位化学6-磁性
6.4 顺磁共振
不同物质的分子在磁场中表现出不同的磁性质。
原子中可以产生磁场的过程
核自旋 有些核，如氢核有可以产生磁场的净自旋
电子自旋 电子有两种以上自旋状态 （向上和向下） 电子轨道的运动 电子绕核运动可以产生磁场 核自旋应用：核磁共振 （NMR）,电子自旋共振谱 （ESR） 在锕系重元素系列，电子自旋之间相互作用最强，可以 改变电子轨道能级，称为自旋-自旋偶合。 电子的自旋与其轨道相互作用称为自旋-轨道偶合，对 无机化合物的能级有重要影响
计算结果与实验值一致。
它是从物质的微观结构磁性的一个物理量。 磁矩的单位为A· m2或J· T-1。
在化学中常用摩尔磁化率χm表达物质的磁性，它是磁化率χ
乘以物质的相对分子质量而除以该物质的密度，单位为m3· mol-1。 摩尔磁化率可通过磁天平等实验测定。
S
古埃（Gouy）磁天
平工作原理示意图
?
H0
dH
Xg = 2(W2-W1)hg/W1H2
一 纯自旋磁矩
6.2 磁矩和磁化率
在多数情况下, 分子磁矩主要是由电子的自旋产生的, 纯的自旋磁矩可根据总自旋量子数进行计算。 s＝g S (S 1) 其中S为总自旋量子数，等于未成对电子数的一半，g为朗 德因子，对于自由电子，g = 2.0023，通常取g = 2, 于是上式变
为:
s＝
n(n 2)
6e 3
6.3.2 旋—轨偶合对磁性的影响
研究表明，在一些应当没有轨道磁矩贡献的物质中，如d8、
d9，他们的基谱项分别为3A2g、2Eg，应当没有轨道磁矩的贡献， 分子磁矩应等于由自旋产生的磁矩。然而在实际上具有这两种电 子组态的分子所产生的磁矩却比由纯自旋磁矩算出的值要大。再 如d4高自旋，基态谱项为5Eg，也应没有轨道磁矩的贡献，但具 有这种电子组态的分子的磁矩却比纯自旋磁矩小。这是由于
《2024年基于蒽基的稀土镝配合物的设计、合成及磁性研究》范文
《基于蒽基的稀土镝配合物的设计、合成及磁性研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，稀土元素配合物因其独特的物理化学性质在众多领域得到了广泛的应用。
特别是基于蒽基的稀土配合物，其结构多样性和磁学性能使其在材料科学、生物医学以及磁学研究中备受关注。
本文旨在设计、合成一种基于蒽基的稀土镝配合物，并对其磁性进行研究。
二、文献综述近年来，稀土元素配合物的研究已成为化学领域的一个热点。
特别是稀土镝配合物，其具有独特的磁学性质和光学性质，使其在磁性材料、光电器件等领域具有潜在的应用价值。
蒽基作为一种重要的有机配体，其与稀土元素的配合物具有丰富的结构多样性和优异的性能。
因此，基于蒽基的稀土镝配合物的设计、合成及性能研究具有重要的科学意义和应用价值。
三、设计思路本研究拟采用蒽基作为配体，与稀土元素镝进行配合，设计合成一种新型的稀土镝配合物。
在设计中，我们将考虑配体的选择、配合物的结构以及合成条件等因素，以获得具有优良磁学性能的配合物。
四、合成方法1. 配体的合成：首先，根据文献报道的方法合成蒽基配体。
2. 稀土镝配合物的合成：将蒽基配体与稀土元素镝在适当的溶剂中进行配合反应，通过控制反应条件，如温度、时间、浓度等，得到稀土镝配合物。
五、磁性研究1. 磁性测量：采用磁学测量仪对合成的稀土镝配合物进行磁性测量，包括磁化强度、磁化率等参数。
2. 磁性分析：根据磁性测量结果，分析配合物的磁学性质，探讨其磁性来源及影响因素。
3. 磁性与结构关系：结合配合物的结构信息，分析磁性与结构之间的关系，探讨结构对磁性的影响。
六、结果与讨论1. 合成产物表征：通过元素分析、红外光谱、核磁共振等手段对合成的稀土镝配合物进行表征，确认其组成和结构。
2. 磁性结果：根据磁性测量结果，发现该稀土镝配合物具有较高的磁化强度和磁化率，表现出优良的磁学性能。
3. 磁性与结构关系讨论：结合配合物的结构信息，发现配体的选择、配合物的结构等因素对磁性具有重要影响。
配合物的磁性
通常情况下描述一个原子的磁矩： ˆ gB s ˆ 对于只有一个电子的原子： B = he/4mc = 9.27410-24 J T-1 (玻尔磁子) ˆ ˆ g B s ˆi g B S 对多个电子的原子： i 当有轨道贡献时,自旋轨道发生偶合,则:
图10 C = 4.53 emu K mol-1, 理论值4.38 emu K mol-1
1/M
50 40 30 20 0 50 100 150 200 250 300
T/K
4.4 变(介)磁体↑↓↑↓↑↓↑↓ —H→ ↑↑↑↑↑↑↑↑
5000 0.5 kG 0.6 kG 0.7 kG 1 kG 1.5 kG 4000
M / emu G mol
-1
10
T/K
T/K
图11 低温变场数据
图12 交流数据
6 4 2
M / N mol
-1
0 -2 -4 -6 -90000 -60000 -30000
图13 有饱和值
0
30000
60000
90000
0.0014 0.0012 0.0010
H/G
1.0
dM/dH
0.0008 0.0006 0.0004 0.0002 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500
交流磁化率：'-T， -T
4. 常见的磁性类型
5 4
-1
M / N mol
3 2 1 0 0 10000 20000 30000 40000 50000
H/G
图1 常见磁体或磁偶合的种类
—— diamagnet, —— paramagnet with anti- or ferro-magnetic coupling, —— —— ferromagnet or ferrimagnet,—— antiferromagnet, —— metamagnet,
《2024年基于多齿柔性芳酰腙配体的镝(Ⅲ)配合物的合成、结构及磁性研究》范文
《基于多齿柔性芳酰腙配体的镝（Ⅲ）配合物的合成、结构及磁性研究》篇一一、引言随着分子磁学和配位化学的不断发展，稀土元素配合物因其独特的物理性质和潜在的应用价值，逐渐成为研究热点。
镝（Ⅲ）元素作为稀土元素之一，具有丰富的电子构型和特殊的磁学性质，因此，镝配合物的合成与性能研究具有重要的科学意义和应用价值。
多齿柔性芳酰腙配体作为一种常用的配位化合物构建单元，因其独特的结构特性和配位模式，被广泛应用于各种金属配合物的合成中。
本篇论文以基于多齿柔性芳酰腙配体的镝（Ⅲ）配合物为研究对象，详细探讨其合成方法、晶体结构及磁性性质。
二、实验部分（一）配合物的合成本实验采用多齿柔性芳酰腙配体与镝（Ⅲ）盐进行配位反应，通过调整反应物的比例、反应温度和时间等条件，成功合成了镝（Ⅲ）配合物。
具体合成步骤如下：首先，将多齿柔性芳酰腙配体溶解在适当的溶剂中；然后，加入镝（Ⅲ）盐，在一定的温度下进行反应；最后，通过离心、洗涤、干燥等步骤得到配合物。
（二）晶体结构分析利用X射线单晶衍射技术对合成的镝（Ⅲ）配合物进行晶体结构分析。
通过解析晶体结构数据，可以了解配合物的分子结构、配位模式、键长、键角等信息。
（三）磁性研究采用磁化率测量仪对合成的镝（Ⅲ）配合物进行磁性研究。
通过测量不同温度下的磁化率、磁矩等参数，了解配合物的磁学性质。
三、结果与讨论（一）晶体结构分析结果通过X射线单晶衍射技术解析了镝（Ⅲ）配合物的晶体结构。
结果表明，该配合物具有多核、多齿配位的特点，配体与镝（Ⅲ）离子之间形成了稳定的配位键。
此外，还观察到配合物中存在多种配位模式和氢键等相互作用，进一步稳定了配合物的结构。
（二）磁性研究结果磁化率测量结果表明，镝（Ⅲ）配合物具有明显的磁学性质。
随着温度的变化，磁化率和磁矩等参数发生相应变化，表明配合物具有典型的稀土元素磁学行为。
此外，通过与其他稀土元素配合物进行比较，发现该镝（Ⅲ）配合物具有较高的磁学性能。
（三）讨论结合晶体结构分析和磁性研究结果，可以进一步探讨多齿柔性芳酰腙配体与镝（Ⅲ）离子之间的配位模式和相互作用机制。
医学-核磁共振成像的弛豫机理
质子自旋-自旋相互作用
❖ 从物理学的观点看，横向弛豫过程是质子间交换能 量的过程，故又称为自旋-自旋弛豫过程。
纵向磁化强度矢量M0的章动
❖ 向人体发射脉冲的频率等于质子绕外磁场进动拉莫
尔角频率，质子吸收能量跃迁到高能级，产生核磁
共振
纵
向
磁
化
强
θ
度
变
化
平
面
翻
转
图
纵向磁化强度矢量M0的章动
❖ 质子在受到磁场作用后 会绕外磁场以角速度 ω0进动，由于射频脉 冲的作用，质子同时还 要绕x轴以角速度ω1进 动，导致磁化强度M0绕 z轴按螺旋形向x0y平面 运动，这种螺旋形运动 形式称为章动
纵向磁化强度分量Mz向平衡状态的恢复的速度与它们离开平 衡位置的程度成正比，因此有
dMz Mz M0
dt
T1
负号表示恢复，T1具有时间的量纲。
Pi/2脉冲作用后，可以解得纵向磁化强度分量Mz恢复表达 式为
M z(t)M 0(1 e t/T 1)
纵向弛豫时间
❖ 上式中的T1称为纵向弛豫时间， Mz是时间的指数增长函数， t从射频脉冲停止的时刻开始。
❖ 通常用Mz由零恢复到M0的63%时所需要的时间来确定T1的 大小，T1恢复曲Mz 线如下：
M0 0.63M0
0 T1
t/s
纵向弛豫时间常数影响因素
1. 取决于热激发跃迁几率
2. 受多种机制作用
3.
核-电子弛豫、四级作用弛豫、自旋转动弛豫、
配合物的磁性
磁性质基础 1. 量子力学基础
量子力学认为原子中任一电子的状态可以用n, l, ml 和s四个量子数来描述: 主量子数n，n = 1,2,…，决定原子中电子的能量 角量子数l，l = 0,1,2,…,n-1，决定电子绕核运动的 角动量的大小 磁量子数ml，ml = 0,± 1,± 2,…,± l，决定电子绕 核运动的角动量在外磁场中的取向 自旋量子数ms，ms = ± 1/2，决定电子自旋角动量 在外磁场中的取向
b
B Br f c -Hc d O e -Br Hc H a
当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向 饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。不 断地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线为一闭合 曲线—磁滞回线。
30000 25000
磁场不为零的磁畴
zfc fc
2 Ng 2 B M 3kT
S (S 1)
C T
C居里常数。NB2/3k = 0.125 emu K mol-1，所以： C = 0.125g2S(S+1) = MT(室温) = 常数 M = 1M + 2M + 3M + · · · =iM = (Ng2β2/3kT)Si(Si+1)
3. 常见的磁性类型
4.5 4.0 3.5 3.0 2.5
M / NB
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5
H
Diamagnet Antiferromagnet Paramagnet with antiferromagnetic coupling Paramagnet Paramagnet with ferromagnetic coupling Metamagnet Ferrimagnet Ferromagnet
β-二酮类镝铒配合物的制备、结构及磁学行为研究.doc
β-二酮类镝/铒配合物的制备、结构及磁学行为研究分子纳米磁体在高密度信息存储、量子计算、分子自旋原件等方面具有潜在的应用前景,其中稀土分子纳米磁体的设计合成及性质研究是当前分子磁性的研究热点。
本论文旨在探索影响稀土金属分子基磁体磁学行为的因素,寻找拥有高“阻塞”温度(TB,blocking temperature)及翻转能垒(Ueff)的单分子磁体的合成策略以及理论依据。
选择具有强旋轨耦合,即可以产生强磁各向异性的稀土金属Dy和Er为自旋中心,与β-二酮类配体以及螯合配位模式的辅助配体构筑[LnN206](Ln=Dy,Er)型的单核配合物,选择铵盐作为抗衡阳离子构筑合成[Dy08]型的单核配合物,讨论了溶剂效应、构型以及抗衡阳离子对单核单分子磁体的磁动力学的影响。
此外,研究了具有慢磁弛豫行为的金属有机框架类配合物的磁构关系,并采用席夫碱类与苯甲酸构筑合成了双核镝单分子磁体,并讨论了桥联配体以及金属构型对于磁体行为的影响。
具体研究内容和研究结果如下：1.第二章,基于三种β-二酮和辅助配体构筑了五例[DyN206]型单核金属镝(Ⅲ)配合物,分别为[Dy(5-N02-Phen)(tfmb)3](1,tf-mb=4,4,4-三氟-1-(4-甲苯基)-1,3-丁二酮,5-NO2-Phen=5-硝基-1,10-邻二氮菲)、[Dy(DMF)2(tffb)3](2,tffb=4,4,4-三氟-1-(4-氟苯基)-1,3-丁二酮)、[Dy(bpy)2(tfnb)3]’0.5C4H8O2(3,tfnb:4,4,4-三氟-1-(2-奈基)-1,3-丁二酮)、[Dy(bpy)2(tffb))3]·(C4H802)1/3(4,bpy=2,2’-联吡啶)以及[Dy(Phen)2(tffb)3](5,Phen=1,10-邻二氮菲)。
从结构来看,1-5的畸变程度按照3>2>4≈1>5的顺序变化。
配合物的磁矩
配合物的磁矩配合物的磁矩是指：相邻原子核上电子数相同，但它们所带电荷数目不等的配位体上，各对成键电子云的相对取向关系。
一个配合物分子，在稀溶液中，有一定的磁矩，可以称之为配位化合物。
当配合物受外磁场作用时，其内部的磁矩也会发生变化，这就是配合物的磁性。
它是确定配合物化学式和磁性质的主要因素。
一般情况下，配合物是顺磁性的。
如：强极性配体的配合物几乎都是顺磁性的，即使是较弱的极性配体，只要它们的原子磁矩达到饱和，也可能得到具有微弱顺磁性的配合物。
另外，配合物的极性可以通过磁场进行调节，改变外磁场，配合物的极性也会随着发生变化。
例如，下面的反应： NaI ＋Cl－→NaCl＋I－。
反应前后溶液的pH值变化很小，只是由强极性变成了弱极性。
NaI，它是单核离子，是一种非极性分子，所以我们可以得出这样的结论：没有外磁场，配合物没有磁性。
另一方面，当外磁场加强到某一程度时，原来的顺磁性转变成铁磁性。
我们知道：铁磁性是电子自旋产生的。
因此，增大外磁场可以加强配合物中电子自旋的运动，从而使配合物的磁性增强。
例如： NaI－ FeO＋3H＋→Fe3O4＋NaI＋O3－＋2H＋当外磁场增加到一定程度时，配合物中出现了非常小的顺磁性离子。
这些顺磁性离子的磁矩都是一样大的。
原因在于这些顺磁性离子处于一个螺旋状的轨道上。
如下图所示：（ 1）测量固体NaI，观察到溶液中的配合物呈绿色。
（ 2）向金属钠溶液中加入醋酸钠，溶液的颜色变成黄色。
原因是原来溶液中没有形成配合物。
溶液中无法自动生成配合物，必须有外界给予。
注意：盐类的水解，溶液也会发生改变。
若外加盐酸，配合物被分解成几个阴离子和阳离子。
在醋酸的作用下，阳离子重新排列成环状。
而阴离子则与金属钠反应生成配合物，金属钠又与酸反应生成氢气和碳酸钠。
如此往复，溶液的颜色变化就更明显了。
实验过程中，要注意避免氢气被氧化成水。
现在，你明白了什么是配合物吗？要想弄清楚，最好的办法还是观察实验现象，做好记录，多思考。
2023年大学_固体物理基础第三版(阎守胜著)课后题答案下载
2023年固体物理基础第三版（阎守胜著）课后题答案下载固体物理基础第三版（阎守胜著）课后答案下载第一章金属自由电子气体模型1.1 模型及基态性质1.1.1 单电子本征态和本征能量1.1.2 基态和基态的能量1.2 自由电子气体的热性质1.2.1 化学势随温度的变化1.2.2 电子比热1.3 泡利顺磁性1.4 电场中的`自由电子1.4.1 准经典模型1.4.2 电子的动力学方程1.4.3 金属的电导率1.5 光学性质1.6 霍尔效应和磁阻1.7 金属的热导率1.8 自由电子气体模型的局限性第二章晶体的结构2.1 晶格2.1.1 布拉维格子2.1.2 原胞2.1.3 配位数2.1.4 几个常见的布拉维格子2.1.5 晶向、晶面和基元的坐标2.2 对称性和布拉维格子的分类2.2.1 点群2.2.2 7个晶系2.2.3 空间群和14个布拉维格子2.2.4 单胞或惯用单胞2.2.5 二维情形2.2.6 点群对称性和晶体的物理性质 2.3 几种常见的晶体结构2.3.1 CsCl结构和立方钙钛矿结构 2.3.2 NaCl和CaF、2结构2.3.3 金刚石和闪锌矿结构2.3.4 六角密堆积结构2.3.5 实例，正交相YBa2Cu307-82.3.6 简单晶格和复式晶格2.4 倒格子2.4.1 概念的引入2.4.2 倒格子是倒易空间中的布拉维格子 2.4.3 倒格矢与晶面2.4.4 倒格子的点群对称性2.5 晶体结构的实验确定2.5.1 X射线衍射2.5.2 电子衍射和中子衍射2.5.3 扫描隧穿显微镜第三章能带论I3.1 布洛赫定理及能带3.1.1 布洛赫定理及证明3.1.2 波矢七的取值与物理意义3.1.3 能带及其图示3.2 弱周期势近似3.2.1 一维情形3.2.2 能隙和布拉格反射3.2.3 复式晶格3.3 紧束缚近似3.3.1 模型及计算3.3.2 万尼尔函数3.4 能带结构的计算3.4.1 近似方法3.4.2 n(K)的对称性3.4.3 n(K)和n的图示3.5 费米面和态密度3.5.1 高布里渊区3.5.2 费米面的构造3.5.3 态密度第四章能带论Ⅱ4.1 电子运动的半经典模型 4.1.1 模型的表述4.1.2 模型合理性的说明4.1.3 有效质量4.1.4 半经典模型的适用范围4.2 恒定电场、磁场作用下电子的运动4.2.1 恒定电场作用下的电子4.2.2 满带不导电4.2.3 近满带中的空穴4.2.4 导体、半导体和绝缘体的能带论解释 4.2.5 恒定磁场作用下电子的准经典运动 4.3 费米面的测量4.3.1 均匀磁场中的自由电子4.3.2 布洛赫电子的轨道量子化4.3.3 德哈斯一范阿尔芬效应4.3.4 回旋共振方法4.4 用光电子谱研究能带结构4.4.1 态密度分布曲线4.4.2 角分辨光电子谱测定n(K)4.5 一些金属元素的能带结构4.5.1 简单金属4.5.2 一价贵金属4.5.3 四价金属和半金属4.5.4 过渡族金属和稀土金属第五章晶格振动5.1 简谐晶体的经典运动5.1.1 简谐近似5.1.2 一维单原子链，声学支 5.1.3 一维双原子链，光学支 5.1.4 三维情形5.2 简谐晶体的量子理论5.2.1 简正坐标5.2.2 声子5.2.3 晶格比热5.2.4 声子态密度5.3 晶格振动谱的实验测定 5.3.1 中子的非弹性散射5.3.2 可见光的非弹性散射 5.4 非简谐效应5.4.1 热膨胀5.4.2 晶格热导率第六章输运现象6.1 玻尔兹曼方程6.2 电导率6.2.1 金属的直流电导率6.2.2 电子和声子的相互作用 6.2.3 电阻率随温度的变化 6.2.4 剩余电阻率6.2.5 近藤效应06.2.6 半导体的电导率6.3 热导率和热电势6.3.1 热导率6.3.2 热电势6.4 霍尔系数和磁阻第七章固体中的原子键合7.1 概述7.1.1 化学键7.1.2 晶体的分类7.1.3 晶体的结合能7.2 共价晶体7.3 离子晶体7.3.1 结合能7.3.2 离子半径7.3.3 部分离子部分共价的晶体7.4 分子晶体、金属及氢键晶体7.4.1 分子晶体7.4.2 量子晶体7.4.3 金属……第八章缺陷第九章无序第十章尺寸第十一章维度第十二章关联固体物理基础第三版（阎守胜著）：基本信息阎守胜，1938生出生，1962年毕业于北京大学物理系，现任北京大学物理学院教授，博士生导师，兼任中国物理学会《物理》杂志主编，他长期从事低温物理，低温物理实验技术，高温超导电性物理和介观物理方面的实验研究，并讲授大学生的固体物理学，低温物理学和现代固体物理学等课程。
我国科学家在可视化原子尺度制造方面取得新进展
·6·第12期我国科学家在可视化原子尺度制造方面取得新进展东南大学孙立涛教授团队及合作者在可视化原子尺度制造原理及工艺方面取得进展。
相关研究成果以Solid-liquid-gas reaction accelerated by gas mol⁃ecule tunneling-like effect为题，于2022年5月26日发表在《自然·材料》（Nature Materials）期刊上。
湿法刻蚀广泛应用于半导体制造等重要领域，但湿法刻蚀方向选择性有限，很难得到尺寸精确可控的微纳结构。
而当前7nm、5nm等先进晶体管器件对于内部金属、半导体和介电层等结构的几何尺寸具有亚纳米级的严苛精度要求。
微纳尺度的固-液-气反应是集成电路湿法刻蚀制造中的基本物理化学过程，在大气腐蚀、生物有氧呼吸、光催化、燃料电池等自然界和工业界也广泛存在。
由于在纳米尺度追踪三相界面的演变非常困难，所以一直缺乏对反应动力学的定量分析和对三相界面处气体传输机制的准确理解。
孙立涛教授团队基于自主搭建的原位电子显微学系统，实时观察了纳米气泡可显著加速（~20倍）湿法刻蚀的全过程，从原子尺度揭示了刻蚀过程中完整的固-液-气三相反应机制。
研究团队通过试验发现，仅当纳米气泡与固体之间的距离小于临界尺寸（~1nm）时，刻蚀速率才显著提升（一个量级以上）；否则，刻蚀速率几乎不变。
结合大量试验定量分析和分子动力学模拟，提出范德华力诱导的气体分子“类遂穿”效应是加速刻蚀反应的主要原因，对日常生活中常见的各类三相反应现象的准确理解提供了试验依据。
该成果有望大幅提升湿法刻蚀技术在刻蚀方向、尺寸的可控性，为建立工艺参数-结构尺寸模型，加速工艺研发提供基础支撑作用，也为未来微纳加工领域提供了一种新技术。
（来源：国家自然科学基金委员会工程与材料科学部）我国科学家在二维材料磁电耦合理论研究方面取得新进展南京理工大学阚二军教授课题组在二维材料磁电耦合理论研究方面，揭示了二维范德瓦尔斯体系中室温下铁电序对磁序的调控机制，相关研究成果以Toward Room-Temperature Electrical Control of Magnetic Order in Multiferroic van der Waals Materials 为题发表在《纳米快报》（Nano Letters）上。
拓扑诱导的磁性量子相变
拓扑诱导的磁性量子相变
作者：王亚愚
来源：《科学中国人》 2014年第8期
王亚愚
研究团队利用分子束外延的方法生长了高质量的C r（铬元素）掺杂的B i2(S e x T e1-x)3（铋硒碲三元化合物）拓扑绝缘体薄膜，并在低温条件下对其磁电阻和反常霍尔效应进行了精密测量。
输运测量结果表明，随着S e含量的增加，体系发生了从铁磁态到顺磁态的磁性量子相变，并同时伴随着反常霍尔电阻符号的改变。
此外，在量子临界点处，能带结构测量发现了体能带从拓扑非平庸到拓扑平庸的量子相变。
密度泛函理论计算表明其物理机制是由于S e 元素的自旋轨道耦合强度弱于T e元素，因此当其含量超过一个临界值时自旋轨道耦合强度不足以引起能带反转，从而进入拓扑平庸态。
最后，有效模型的计算显示能带结构的拓扑相变是导致磁性相变的原动力，即拓扑非平庸的能带在低温下更倾向于形成铁磁序，而拓扑平庸的能带则倾向于形成顺磁序。
Science 29 March 2013: 1582-1586
王亚愚教授
清华大学物理系
1998-1998年就读于中国科技大学物理系，随后进入美国普林斯顿大学物理系学习，2004年获得博士学位，并获得普林斯顿大学博士毕业生最高奖之一的Charlotte Elizabeth Procter Honorific Fellowship。
主要研究工作是运用精密的电学、磁学、热学和扫描隧道显微术等实验手段来探索凝聚态物质中由于电子间的强相互作用而引起的非常规物理现象。
《2024年基于多齿柔性芳酰腙配体的镝(Ⅲ)配合物的合成、结构及磁性研究》范文
《基于多齿柔性芳酰腙配体的镝（Ⅲ）配合物的合成、结构及磁性研究》篇一一、引言近年来，稀土配合物因其独特的物理和化学性质在材料科学、磁学、光学等领域得到了广泛的研究。
其中，镝（Ⅲ）配合物因其具有丰富的电子结构和显著的磁学性质，成为了研究的热点。
多齿柔性芳酰腙配体因其具有多个配位点和柔性结构，能够与镝（Ⅲ）离子形成稳定的配合物，并可能产生特殊的磁学性质。
因此，本文旨在研究基于多齿柔性芳酰腙配体的镝（Ⅲ）配合物的合成、结构及磁性。
二、合成方法1. 配体的合成首先，根据文献报道的方法合成多齿柔性芳酰腙配体。
具体步骤包括：将相应的芳基醛与羟胺盐酸盐在碱性条件下反应，得到芳酰肟；然后与适当的胺类化合物进行缩合反应，得到多齿柔性芳酰腙配体。
2. 镝（Ⅲ）配合物的合成将合成的多齿柔性芳酰腙配体与镝（Ⅲ）盐在水或有机溶剂中反应，通过控制反应温度、时间、配体与镝离子的比例等条件，得到基于多齿柔性芳酰腙配体的镝（Ⅲ）配合物。
三、结构分析通过X射线单晶衍射、红外光谱、核磁共振等手段对合成的镝（Ⅲ）配合物进行结构分析。
结果表明，镝（Ⅲ）离子与配体通过配位键形成了稳定的配合物结构，且配体的多个配位点均参与了配位。
此外，通过改变反应条件，可以得到不同维度的配合物结构，如一维链状、二维层状和三维网络结构等。
四、磁性研究对合成的镝（Ⅲ）配合物进行磁性研究。
通过变温磁化率、交流磁化率等手段，研究配合物的磁学性质。
结果表明，多齿柔性芳酰腙配体的引入对镝（Ⅲ）配合物的磁学性质产生了显著影响。
在一定的温度范围内，配合物表现出显著的磁各向异性和磁化强度增强等现象。
此外，通过改变配体的结构和反应条件，可以调控配合物的磁学性质，为设计新型磁性材料提供了新的思路。
五、结论本文成功合成了基于多齿柔性芳酰腙配体的镝（Ⅲ）配合物，并通过X射线单晶衍射、红外光谱、核磁共振等手段对其结构进行了分析。
磁性研究结果表明，多齿柔性芳酰腙配体的引入对镝（Ⅲ）配合物的磁学性质产生了显著影响。
Kramers离子Dy(Ⅲ)、Er(Ⅲ)和Co(Ⅱ)基单离子磁体的构筑及磁构关系研究
Kramers离子Dy(Ⅲ)、Er(Ⅲ)和Co(Ⅱ)基单离子磁体的构筑及磁构关系研究单离子磁体作为一种单分子磁体,在分子自旋电子学、量子力学、高密度信息存储材料等领域有着广泛的应用前景。
自2003年Ishikawa等人报道了首例基于镧系金属的单离子磁体以来,单离子磁体因为其结构简单易于调控以及翻转能垒高等特点而成为近年研究的热点。
由于稀土金属离子具有未淬灭的轨道角动量,所以单核的稀土金属配合物具有非常大的磁各向异性,从而产生慢磁弛豫行为。
近年来,稀土基单离子磁体取得了巨大的进展,翻转能垒达到1837 K,阻塞温度高达60 K。
过渡金属离子同样具有轨道角动量,因而也吸引了众多研究者的关注。
2010年Long课题组报道了第一例高自旋Fe（Ⅱ）基单离子磁体,这也是首例过渡金属基单离子磁体。
随后,关于过渡金属基单离子磁体的研究迅猛发展。
在众多的过渡金属中,由于二价钴离子易于形成旋轨耦合,从而产生较强的磁各向异性,因此钴基单离子磁体被报道最多。
本论文重点研究了克拉默离子Dy（Ⅲ）、Er（Ⅲ）和Co（Ⅱ）基单离子磁体的合成及其磁构关系,主要包括以下三部分的内容:一、具有相同十配位构型的发光镝（Ⅲ）和铒（Ⅲ）基单离子磁体利用5个NO<sub>3</sub><sup>-</sup>提供的10个O原子和Dy（Ⅲ）、Er（Ⅲ）合成了两个单核LnO<sub>10</sub>的配合物:（nBu<sub>4</sub>N）<sub>2</sub>[Dy （NO<sub>3</sub>）<sub>5</sub>]（1）和（nBu<sub>4</sub>N）<sub>2</sub>[Er （NO<sub>3</sub>）<sub>5</sub>]（2）,通过单晶衍射仪测试了其结构,研究了这两个配合物的荧光性质和磁性。
核磁共振谱图解析-一维氢谱第二部分ppt课件
曹焕岩 08-27-2019
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氢谱溶剂
简单的核磁谱图都是在溶剂里测的，溶剂的质子一定不能有干扰。 所以测核磁的溶剂普通用氘代〔Deuterated)试剂。Deutrium = 2H, 经常写为D。 常用的有D2O(重水〕，(CD3)CO 〔氘代丙酮〕,CD3OD 〔氘代甲醇〕，(CD3)2SO 〔氘 代DMSO，DMSO-D6), CDCl3 (氘代氯仿〕。
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自旋-自旋耦合〔spin-spiபைடு நூலகம் coupling)
耦合常数计算举例 峰形 td
J1 = (2.07302.0416) ppm X 400 = 12.6 Hz
J2 = (2.07302.0613) ppm X 400 = 4.7 Hz
报告数据时写成 2.04 〔1H，td, J = 12.6, 4.7 Hz)
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自旋-自旋耦合〔spin-spin coupling)
峰的裂分数目〔临近的氢都一样的情况〕
由于相邻碳上质子之间的自旋巧合，因此可以引起吸收峰裂分。例如，一个质子共振 峰不受相邻的另一个质子的自旋巧合影响，那么表现为一个单峰，假设受其影响，就 表现为一个二重峰，该二重峰强度相等，其总面积正好和未分裂的单峰面积相等。 自旋巧合使核磁共振谱中信号分裂成多重峰，峰的数目等于n+1，n是指临近H的数目， 例如CH3-CHCl2中CH3的共振峰是1+1=2，由于他临近基团CHCl2上只需一个H；-CHCl2的 共振峰是3+1=4，由于他临近基团-甲基上有三个H。留意，只需当自旋巧合的临近H原 子都一样时才适用n+1规那么。
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配合物磁性拟合的理论依据和操作步骤
1 配合物磁性拟合的理论依据1．1 桥联配合物中磁交换作用理论[5]桥联多核配合物中的金属中心为顺磁离子时，他们之间经由桥基的电子传递会产生磁相互作用（称为超交换作用，简称交换作用），这种作用的品质和大小是决定偶合体系各种性质的关键因素。
为了确定这种作用的品质和大小，1926年Heisenberg提出了磁性唯象论方法，对于基态均为轨道非简并态的两个顺磁离子（a和b），它们之间磁相互作用的自旋Hamiltonian算符可表为Ĥ=-2JŜaŜb（1）式中J称为自旋磁交换参数，它的符号与大小能标记磁交换作用的品质和大小。
当J>0，表示顺磁离子间为铁磁相互作用。
当J<0，表示顺磁离子间为反铁磁相互作用。
︱J︱越大，磁交换作用越大。
上式可推广到双核以上的多核配合物，对于n核体系：Ĥ=-2∑J ijŜiŜj （2）式中J ij表示第i个和第j个顺磁离子间的磁交换参数。
对于核数比较少，对称性比较高的体系，通过前二式，可以推倒理论磁化率表达式。
如对于[Mn2(H2O)4W(CN)8·4H2O]n配合物的S1=S2=S Mn=5/2，其自旋哈密顿算符为Ĥ=-2JŜaŜb,由此推导出Mn(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)体系的磁化率理论表达式为[6]：χM=[2Ng2β/2k(T-θ)](A/B) （3）A=55+30exp(-10J/kT)+14exp(-18J/kT)+5exp(-24J/kT)+exp(-28J/kT),B=11+9exp(-10J/kT)+7exp(-18J/kT)+5exp(-24/JkT)+3exp(-28J/kT)+exp(-30J/kT)式中：g—朗德因子χM—体系的理论摩尔磁化率，cm3·mol-1T—绝对温度（Ｋ）N—Avogadro数（6.022×1023 mol-1）Boltzmann常数（0.695 cm-1）β—玻尔磁子（9.274×10-24 J·T-1）θ—Weiss常数（Ｋ）J—Mn(Ⅱ)-Mn(Ⅱ)离子间的磁交换参数（cm-1）有效磁矩(/B.M)可以用下式计算得到：μeff = 2.828(χT)1/2（4）1．2 磁性拟合的数学依据理论上，只要求解理论磁化率的表达式，便能得到交换参数J，进而评估配合物的磁交换作用的品质和大小，然而，理论磁化率表达式往往非常复杂，求解计算存在很大困难和不准确的缺点，尽管实验是研究化学的重要手段，但却无法直接得出交换参数J值。
Bi5TiNbWO15共生铁电陶瓷的介电特性
Bi5TiNbWO15共生铁电陶瓷的介电特性王晓娟【摘要】利用HP4192A低频阻抗分析仪研究了BisTiNbWO15共生铁电陶瓷的介电特性.从介电常数随温度变化谱上(5kHz≤f≤500kHz)观察到,600℃附近的相变峰具有明显的弥散特性,运用修正后的Curie-Weiss定律对该相变峰进行拟合,得到弥散因子γ接近于2,表明弥散程度很高.在200-400.C之间,介电损耗谱出现一个明显的弛豫型过程,通过Arrhenius关系拟合得到弛豫激活能为0.76eV,弛豫时间为5.80x1-13s,通过氧气氛处理和A位Nd掺杂证实了该弛豫行为与氧空位有关.氧气氛烧结和Nd掺杂能有效减少氧空位的浓度,随着氧空位浓度的减少,弛豫激活能增大.【期刊名称】《常熟理工学院学报》【年(卷),期】2010(024)004【总页数】5页(P50-54)【关键词】介电弛豫;损耗;相变;氧空位【作者】王晓娟【作者单位】常熟理工学院,物理与电子工程学院,江苏,常熟,215500【正文语种】中文【中图分类】O4690 引言共生结构（intergrowth）层状钙钛矿结构铁电材料，是由KiKuchi在1976年首先发现的[1]，随后Rao等人对其进行了进一步的研究[2，3].共生结构是由两种氧八面体层数（m）相差一层的铋系层状钙钛矿结构铁电材料（BLSFs）组成，其两种不同组成单元沿c轴方向交替排列.如Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15（BIT-SBTi，m=3，4），在c轴方向上，类钙钛矿层（Am-1BmO3m+1）2- 与（Bi2O2）2+ 层交替排列顺序为：…（Bi2O2）2+- （Bi2Ti3O10）2--（Bi2O2）2+-（SrBi2Ti4O10）2--（Bi2O2）2+…[4].由于共生结构与各组成单元相比具有更复杂的结构和相对良好的性能而受到广泛的关注.Bi5TiNbWO15（BW-BTN，m=1，2）是由Bi2WO6（BW，m=1）和 Bi3TiNbO9（BTN，m=2）组构的一种共生结构铁电材料.这种具有高离子电导率的共生材料在燃料电池、氧传感器、氧气泵和化学传感器等方面具有良好的应用前景[5].电介质物理学研究的中心问题是电极化与弛豫，由于介电测量对材料的相变、缺陷和畴壁的运动等很敏感，因此广泛应用于铁电体材料的研究.目前有文献广泛报道了在许多钙钛矿型铁电氧化物中都观察到了介电弛豫行为[5-9].一般认为出现的介电弛豫过程主要与各种缺陷如：A位空位、空间电荷和氧空位等有关[5-9].本文重点研究了Bi5TiNbWO15共生陶瓷具有典型弥散性的介电相变行为以及温度范围在200-400℃之间出现的介电弛豫过程并确定了引起该行为的可能机制.1 实验方法用传统的固相烧结法制备了Bi5TiNbWO15（BW-BTN）陶瓷样品.所用原料是纯度均为99.00%的Bi2O3、Nb2O5和WO3以及纯度为98.00%的TiO2.在配料时加入过量值为5%的Bi2O3来补偿Bi元素在高温烧结过程中的挥发.首先将配好的原料球磨24h充分混合.烘干之后，在800℃下预合8h.然后压成直径为12mm、厚度约为1mm的圆片.最后样品在980℃下烧结4h，随后炉冷，得到致密的片状陶瓷样品.用X射线衍射仪（M03XHF22型，Cu靶，λ=1.54056Å）和激光拉曼光谱（Ar+激光束功率为300mW，波长λ=514.5nm）分析样品的微观结构.用低频阻抗分析仪（HP-4192A）测量样品的介电特性.2 结果和讨论2.1 X射线衍射分析图1为BW-BTN共生结构及其组成单元BW和BTN的X射线衍射谱.由图可以看出，BIT-BTN的（hkl）衍射峰位于BW 的（hkl-1）峰与BTN的（hkl+1）的中间位置.如BW 的（002）峰的位置为2θ=11.9°，BTN的（004）峰的位置为2θ=13.9°，相应的BWBTN （003）峰的位置为2θ=12.5°左右；BW，BW-BTN 和 BTN 的（113），（114）和（115）峰分别位于2θ等于28.2°，28.7°和29.1°左右.这说明共生结构已经形成.从图中还可以看出，制备的样品是单一的层状钙钛矿结构，没有出现杂相.图1 BW-BTN共生结构及其组成单元BW和BTN的X射线衍射谱2.2 Raman光谱图2为BW-BTN共生结构及其组成单元BW与BTN的Raman光谱.各个样品的Raman散射谱与文献报道的相一致[15-17].从三者的Raman谱相比较可以看到：和氧八面体有关的高频模有明显移动.各高频模分别对应了氧八面体的正交畸变和对称拉伸.具体情况如表1所示.表1 各样品与氧八面体有关的高频模样品BW BW-BTN BTN高频模正交畸变模（cm-1）706、829 704、889无对称拉伸模（cm-1）786 765、858 833图2 BW-BTN共生结构及其组成单元BW和BTN的Raman光谱形成共生以后，WO6八面体的拉伸模向低频方向移动，而（Ti，Nb）O6八面体的拉伸模向则高频方向移动.这可能是由于形成共生以后，WO6八面体被拉伸了，振动频率减小，因此向低频方向移动；而（Ti，Nb）O6八面体被压缩，振动频率增大，导致拉伸模向高频方向移动.2.3 介电特性利用HP4192A低频阻抗分析仪，我们测量了BW-BTN陶瓷的介电常数（ε）及损耗（tanδ）随温度的变化特性.其中测试频率范围为5kHz-500kHz，温度范围为室温至700℃.图3表示的是BW-BTN陶瓷的介电常数（ε）及损耗（tanδ）随温度的变化关系.图3给出了BW-BTN陶瓷在70kHz、100kHz、200kHz、315kHz和500kHz五个频率下介电常数随温度的变化曲线.在相变温度以下，介电常数ε总体上是随温度的升高而变大，并随测量频率的增加而减小.在整个测量温度范围内有两个介电峰，分别出现在350-450℃之间和500-700℃之间.首先来分析一下高温峰，我们认为这是BW-BTN陶瓷的相变峰.但是这一相变峰与正常铁电相变所表现的尖锐的介电常数峰不同.从图中可以看到它的温度跨度较大，不少于200℃，没有确定的居里温度，整个介电常数峰很圆滑，表现出典型的弥散性.对于弥散相变，在Tm以上，介电常数不再服从Curie-Weiss定律，而可用下述公式拟合.得到弥散因子为1.93，其拟合结果如图4中所示.γ的值已经相当接近理想弛豫铁电体的弥散因子2，表明BW-BTN陶瓷的相变弥散程度很大.在整个测量频率范围内，Tm的位置基本不随频率变化，所以此相变虽然弥散，但并不具有弛豫铁电体的特征.在Bi系层状钙钛矿材料中，某些Ba基化合物如BaBi2Nb2O9、BaBi4Ti4O15、Ba2Bi4Ti5O18、BaBi8Ti7O27的相变常常是弥散的[10-13].另外从La掺杂Bi4Ti3O12、SrBi4Ti4O15、Sr2Bi4Ti5O18以及共生材料Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15的介温谱上发现，当La含量大于一定值时，几种材料均出现了相变弥散现象[14].与出现弥散相变相对应的是这些材料的铁电性能都出现了不同程度的下降甚至消失.当Ba完全取代Sr2Bi4Ti5O18中的Sr时相变弥散，同时铁电性能完全消失.所以我们猜测BW-BTN共生陶瓷铁电性能不佳原因可能与之相变的弥散性有关.一般认为：铁电相变的弥散是由离子无序所引起的成分不均匀造成的.值得注意的是共生结构BW-BTN出现结构无序的可能性是很大的，可能在沿c轴方向钙钛矿并不是像原来想象的严格按照1层-2层-1层的次序交替排列的，而是显示了一定的自由度，这种材料内部较大的无序性会导致铁电相变的弥散性.图3 BW-BTN陶瓷材料的介电常数(ε)在不同的测试频率下随温度的变化关系下面再来分析一下出现在350-450℃之间的介电常数峰.峰的位置表现出明显的频率色散性，峰温Tm随着频率的增大向高温方向移动.同时，介电损耗tanδ在温度稍低的左侧也出现了一个明显的损耗峰，我们认为两者是相对应的，如图5所示.这和许多文献报道的情况是一致的：tanδ的峰值出现在ε随温度变化最快的温度，而不是在ε达到最大值时的温度.因为极化建立的速度最快并不表示极化已经完全建立，只有当温度升高到使极化完全建立时，ε才能达到最大值.从介温谱上可以看出，总体上tanδ随温度的升高急剧增大.与其他铁电陶瓷材料如SrBi4Ti4O15和Sr2Bi4Ti5O18相比，损耗值明显要大很多，甚至比Bi4Ti3O12的还要大.随着测试频率的升高，该介电损耗峰明显的向高温方向移动，并且峰值略有提高.这种频率关系表明这一介电损耗峰是一个典型的热激活弛豫过程.对于热激活型的弛豫过程，弛豫时间和温度之间满足Arrhenius关系：τ=τ0exp （Erelax/kBT）.图5 BW-BTN陶瓷材料的介电常数(ε)和介电损耗(tanδ)在不同的测试频率下随温度的变化关系.(b)图中的点虚线和虚线分别是测试频率为5kHz时的损耗峰和背景其中τ0是指数前因子，T是绝对温度，Erelax是弛豫过程的激活能，kB为波尔茨曼常数.在峰值位置满足ωpτp=1，其中ω=2πf是角频率.如果以ln（ωp）为纵轴，温度的倒数为横轴，根据Arrhenius公式我们将得到一个线性关系.从直线的斜率和截距可以计算出弛豫激活能Erelax和弛豫时间τ0的值.图6是我们根据Arrhenius公式拟合弛豫损耗峰得到的线性关系.计算得到的拟合常数Erelax=0.76eV，τ0=5.80×10-13s.Wang等报道了在Sr-Bi2Ta2O9中与氧空位有关的激活能是0.97eV[14]；Shulaman等也得到在Bi4Ti3O12中与氧离子跳跃有关的激活能是0.87 eV[15]；Ang等报道了Bi：SrTiO3固熔体中与移动有关的激活能在0.74-0.86eV之间[9].和以上文献报道相比，我们得到的拟合结果也在上述范围之内，完全符合氧空位弛豫的特征.这种一致性表明在BW-BTN陶瓷中出现的这一损耗峰很可能与氧空位的热运动有关.为了进一步证实该损耗峰与氧空位有关，将Bi5TiNbWO15样品在氧气氛中烧结4h.选择测量频率为5kHz的损耗谱线，与原来在空气中烧结的样品相比较，结果发现损耗峰的峰高降低了，如图7所示.我们知道，在富氧条件下烧结可以减少材料内部的氧空位浓度，而根据点缺陷弛豫理论，介电损耗峰的峰高与缺陷的浓度是成正比的.因此我们可以判断：在Bi5TiNbWO15陶瓷材料中观察到的损耗峰是与氧空位有关的.而且经过氧气氛烧结后，氧空位的浓度有所降低.根据Arrhenius关系拟合得到的激活能和弛豫时间值如表2中所示.我们发现，随着氧空位浓度的降低，激活能增大.图6 介电损耗峰随温度变化关系的Arrhenius关系拟合.氧空位的激活能是从拟合直线的斜率计算得到的图7 Bi5TiNbWO15（空气中烧结和氧气中烧结）及Bi43Nd0.7TiNbWO15陶瓷在测试频率为5kHz下的介电损耗谱表2 不同样品的激活能和弛豫时间样品As-prepared Oxygen-treatment Nd-dopingatA-site激活能(eV)0.76 0.79 0.83驰豫时间(s)5.80×10-13 3.81×10-13 1.56×10-13以上的结论同样可以在Nd掺杂BW-BTN（0.70）陶瓷样品中得到印证.当Nd掺杂量为0.70时，选择测量频率为5kHz的损耗谱线与原损耗峰进行比较，发现介电损耗峰峰高明显下降.峰高的下降表明Nd掺杂有效地降低了氧空位的浓度.这是非常合理的：因为Bi2O3的熔点很低，在制备过程中容易挥发而产生铋空位，随之产生氧空位.在Bi4.3Nd0.7TiNbWO15中，用稳定性较好的Nd3+取代部分的Bi3+，减少了Bi的含量，制备过程中挥发掉的Bi也就相应减少.也就是说在保持化合价平衡的基础上，可通过适量同价Nd掺杂有效抑止Bi空位的产生，从而达到减少氧空位浓度的目的.这也充分说明了氧空位浓度与介电损耗峰之间的密切关系.同样根据Arrhenius关系拟合Bi4.3Nd0.7TiNbWO15中该损耗峰的激活能和弛豫时间的值分别是0.83eV和1.56×10-13s（见表2）.同样得到：氧空位浓度的降低，导致激活能升高.3 总结本文研究了Bi5TiNbWO15共生陶瓷的介电相变和弛豫行为.由介温谱观察到在600°C的相变峰具有明显的弥散特性，运用修正后的Curie-Weiss定律对相变峰做了拟合，得到弥散因子接近2，表明弥散程度很高.材料铁电性能不佳可能与之有关.通过氧气氛处理和A位Nd掺杂证实了在200-400°C温度范围内观察到的弛豫行为与氧空位有关.通过Arrhenius关系对该介电损耗峰的拟合，得到弛豫激活能为0.76eV，弛豫时间为5.80×10-13s.通过氧气氛烧结和Nd掺杂能有效减少氧空位的浓度，随着氧空位浓度的减少，氧空位的激活能增大.参考文献：[1]Kikuchi T.Synthesis of new,layered bismuth titanates,Bi7Ti4NbO21and Bi6Ti3Wo18[J].J Less-Common Met,1976,48：319-323.[2]Gopalakrishnan J,Ramanan A,Rao C N R,et al.A homologous series of recurrent intergrowth structures of the type Bi4Am+n-2Bm+nO3(m+n)+6formed by oxides of the aurivillius family[J].J 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吴 建锋 张 海 霞 张 鹏 赵 朗 唐 金 魁
（ 中国科 学院长春 应 用化 学研 究所 ， 稀 土 资 源与利 用 国 家重点 实验 室 ， 长春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ）
摘 要 ：分 别 用 稀 土 醋 酸 盐 和 稀 土 高 氯 酸 盐 与 希弗 碱 配 体 和 巯 基 烟 酸 配 体 反 应 得 到 了两 例 镝 配 合 物［ Ｄ ｙ ： （ Ｏ ｈ ｃ ） Ｈ ： Ｏ （ １ ） 和ｆ ［ Ｄ ｙ Ｌ （ Ｈ ｚ Ｏ ） ４ ］ Ｃ Ｉ Ｏ ・ Ｈ ｚ Ｏ ｝ （ ２ ） （ Ｌ ： ２ ， ２ 一 二硫代一 二（ ３ 一 吡 啶 甲 酸） ） ， 并 通 过单 晶 Ｘ 一 射线衍射 、 元素分析 、 红 外 光 谱 和 磁 性 测 试 对 其 进 行 了表 征 。
ｄ ｙ ｓ ｐ ｒ ｏ ｓ ｉ ｕ ｍ ｃ ｈ ａ ｉ ｎ ， ｉ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｓ ｐ ｒ ｏ ｓ ｉ ｕ ｍ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ ｄ ｂ ｙ ＯＡｃ —ａ ｎ ｉ ｏ ｎ ｓｅ ｘ ｈｉ ｂｉ ｔ ｉ ｎｇ ｓ ｌ ｏ ｗ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｌ ａ ｘ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂｅ ｈａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｎｅ ｒ ｇ ｙ ｂ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｏ ｆ ２ Ｋ．Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ２ ｉ ｓ ａ ２ Ｄ ｄｙ ｓ ｐ ｒ ｏ ｓ ｉ ｕ ｍ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｘ ｙ ｌ ａ ｔ ｏ — ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｄ
第３ １ 卷 第 ９期
２ ０ １ ５年 ９月
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报
Ｖｏ ｌ ＿ ３ １ Ｎｏ ． ９
１ ８ ４ ７—பைடு நூலகம்１ ８５ ４
ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ０Ｆ Ｉ ＮＯＲＧ ＡＮＩ Ｃ Ｃ ＨＥ ＭＩ Ｓ Ｔ ＲＹ
一
维 和二 维镝 回 配合 物 的慢 磁 弛豫
结构 研 究 和磁 性 测 试 表 明 ： 化 合 物 １是 羧 基 桥 连 的 一 维链 结 构 ， 该化合物表现出慢磁弛豫性质 ． 有效能垒为 ２ Ｋ： 化 合 物 ２是 通 过 原 位 生 成 的二 硫 键 桥 连 的 二维 网状 结 构 ， 表 现 出 明显 的铁 磁 相 互 作 用 和 慢 磁 弛 豫 行 为 。
关键词 ： 慢 磁 弛豫 ；铁磁 相 互 作 用 ；二硫 键
中图分类号 ： ０ ６ １ ４ ． ３ ４ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：１ ０ ０ １ — ４ ８ ６ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ ． １ ８ ４ ７ — ０ ８
ＤｏＩ ： １ ０ ． １ １ ８ ６ ２ ／ Ｃ Ｊ Ｉ Ｃ ． ２ ０ １ ５ ． ２ ３ ６