针对以上问题,西安交通大学前沿院郑彦臻教授课题组通过采用大位阻脒基配体首次合成非传统二价稀土镝基与铽基配合物,发现脒基配体骨架不仅能够很好地稳定Dy(II)和Tb(II)离子,使其形成室温稳定的中性且C-Ln-C线性配合物骨架,同时在该配位构型下,配体对稀土中心施加非常强的配体场,使其产生大的磁各向异性和高的自旋翻转能垒,有效磁翻转能垒分别高达1920 K和1964 K,是目前二价单核单分子磁体的新纪录。通过详细谱学、磁性、电子顺磁共振等实验表征并结合理论计算后发现该二价稀土基态为4fn5dz21电子结构,且4f与5d电子更接近于J-s耦合方式。该研究对热稳定二价稀土单分子磁体体系进一步扩展,说明配体供体性质和配位构型在决定非传统Ln(II)配合物的热稳定性和磁性质方面同样重要,为后续高稳定性非传统二价稀土配合物的合成有重要的指导意义,同时为镧系配体场,电子结构和磁性之间的关系提供新的见解。
近期这一成果发表在国际化学权威期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上,该文章也被选为封面文章(Supplementary Cover)。西安交通大学前沿院为该论文第一通讯单位,前沿院助理教授金鹏博为论文第一作者,通讯作者为西安交通大学郑彦臻教授以及英国曼彻斯特大学David Mills和Nicholas Chilton教授。该研究得到了国家留学基金委、国家自然科学基金及英国EPSRC等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.3c07978
郑彦臻教授课题组主页:https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/zheng.yanzhen/home
文章来源:西安交通大学
郑彦臻现为西安交通大学教授、前沿科学技术研究院荣誉副院长、《中国化学快报》青年编委,2007年博士毕业于中山大学,曾任德国洪堡学者、欧盟玛丽居里学者、日本国立物质研究所的ICYS学者,2012年入选国家学者、2017年获日本化学会颁予的“亚洲国际学术论坛杰出授课奖”。其主要研究兴趣是以配位化学及磁性物理为交叉的分子基磁性材料,及其在分子自旋电子器件中的应用。迄今在Nat Commun、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Adv Mater、Chem Soc Rev等知名学术期刊发表SCI论文98篇,引用4805次,H因子39。