单分子磁体发展综述课件

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3. SMMs的发展历史
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3. SMMs的发展历史
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Ueff = 37.83 K Ueff = 39.35 K Ueff = 39.79 K
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3. SMMs的发展历史
Ueff1 = 9.7 K Ueff2 = 170 K
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Ueff = 1025 K
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3. SMMs的发展历史
Ueff = 1815 K
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4. SMMs未来的发展方向 Chem. Commun., 2015,51, 101-103
Ueff (Dy) ≈ 2590 K
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4. SMMs未来的发展方向
Ueff ≈ 29 K
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4. SMMs未来的发展方向
Stronger exchange
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3. SMMs的发展历史
Mn19
U = S2|D|
S = 83/2，D = 0.004 cm-1
A. M. Ako, A. K. Powell, et al., Ang学e习w交. C流hPPeTm. Int. Ed., 2006, 45, 4926-4929.
Ueff2 = 71 K
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3. SMMs的发展历史
U 学习交流PPT eff1 = 150 K, Ueff2 = 198 K
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Ueff = 76 K
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3. SMMs的发展历史
{Mn84}
S = 6, Ueff = 18 K
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{Fe42}
S = 45 D≈0
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S. Kang, C. Duan and O. Sato, et al., Nat. Commun., 2015, 6, 5955.
[1] R. Sessoli, D. Gatteschi, et al., J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1804-1816.
[2] R. Sessoli, D. Gatteschi, et al., Nature 1993, 365, 14学1-习14交3.流PPT
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2. SMMs的特点和性质 第一例SMM Mn12
3. SMMs的发展历史
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3. SMMs的发展历史
J. D. Rinehart, J. R. Long, et al., Nat. Chem. 2011, 3, 538-542.
TB = 14 K Ueff = 227 cm-1
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3. SMMs的发展历史
J. Am. Chem. Soc., 2012, 134 (45), pp 18546–18549
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2. SMMs的特点和性质
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2. SMMs的特点和性质
1 K = 0.695039 cm-1
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3. SMMs的发展历史
Ueff = 55.2 K
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3. SMMs的发展历史 Na[LnDOTA(H2O)]·4H2O
Ueff (Er) = 39 K Ueff (Yb) = 29 K
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An学g习e交w流.PPCT hem. Int. Ed. 52, 350-354
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3. SMMs的发展历史
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J. Am. Chem. Soc.,
2014, 136 12213– 12216
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3. SMMs的发展历史
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3. SMMs的发展历史
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3. SMMs的发展历史
单分子磁体的自旋翻转能垒（a）和磁 量子隧穿弛豫（b）示意图[3]
Mn12OAc的单晶在不同温度下 沿易磁化轴方向的磁滞回线[4]
高密度信息存储
量子计算
[3] D. Gatteschi, R. Sessoli, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 268-297.
[4] R. Sessoli, D. Gatteschi, et al., Nature 1996, 383, 1学45习-1交4流7.PPT
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{Cr2Dy2}
Ueff (Cr2Dy2) = 77 K Ueff (Co2Dy2) = 79 K
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Ueff (1∙3H2O) = 422 K Ueff (1) = 600 K
Scientific Reports, 2015, 5, 16621
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3. SMMs的发展历史
Ueff1 = 181 cm-1
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J. M. Zadrozny, J. R. Long, et al., Nat. Chem. 2013, 5, 577-581
[Fe(C(SiMe3)3)2]2Ueff = 325 K
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3. SMMs的发展历史
Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 9375-9379
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3. SMMs的发展历史 {Cu36Ln24}
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3. SMMs的发展历史
Ueff1 = 56 K
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1. 什么是SMMs 第一例SMM Mn12
单分子磁体的特征
1 由分立的分子构成 2 在低温下出现慢的磁弛豫行为
单分子磁体的必要条件
Mn12OAc分子的簇核结构和自 旋排列方向 S = 10, D = -0.70 K, U = S2|D| = 70 K, Ueff ≈ 61 K
1 大的分子基态自旋 S 2 负的(单轴的)磁各向异性 D 值
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3. SMMs的发展历史
Ueff1 = 19.7 K Ueff2 = 173 K
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3. SMMs的发展历史
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3. SMMs的发展历史
Ueff (Tb) = 331 K
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3. SMMs的发展历史
[Pc2Tb]-
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3. SMMs的发展历史
[MnIII6O2(Etsao)6(O2CPh(Me)2)2(EtOH)6]
S = 12, D = -0.43 cm-1, Ueff = 86.4 K
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3. SMMs的发展历史
3d-4f
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3. SMMs的发展历史
Ueff 1 = 11.0 cm-1 , t1 = 7.7 x 10-4 s, Ueff 2 = 82.1 cm-1 , t2 = 6.2 x 10-7 s
> 10 nm
分子基磁体Fe8（左）与Tb2（右）
< 3 nm
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1. 什么是SMMs 分子基磁性材料
有机自由基化合物
分
子
有机自由基-金属配合物
基
磁
性
材
金属配位化合物
料
单分子磁体 single-molecule magnets
分子基磁制冷剂 molecular magnetic coolers
单分子磁体 Single-Molecule Magnets (SMMs)
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1. 什么是SMMs 2. SMMs的特点和性质 3. SMMs的发展历史 4. SMMs未来的发展方向
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1. 什么是SMMs 分子基磁性材料
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CPU（左）与硬盘（右）