手性自旋倾斜分子磁体的构筑、对称性破缺及磁-手性关联研究

手性磁体是一种新型的多功能材料，由于其在高新技术中的巨大应用前景（如定向双折射、电磁手性效应、磁诱导非线性光学等），近年来受到了广泛的关注。但目前报道的大多数手性磁体，其旋光对映体具有相同的磁行为，不存在严格意义上的磁-手相关性。基于此，本课题尝试将自旋倾斜引入手性磁体体系，选择Co(II), Ni(II)等金属离子及反对称连接的(单/双/三原子)桥联配体，通过对功能基元的结构优化并引入手性元素，设计合成具有手性及自旋倾斜的磁构筑单元。单元间进一步通过弯曲的拓展配体连接，使相邻磁单元互为倾斜排列，从而诱导并加剧自旋倾斜行为，产生自发磁化，设计合成手性自旋倾斜分子磁体。研究此类磁体的功能基元构筑原理、对称性破缺现象及磁-手性关联特性（如磁手性各向异性效应MCA，磁-手圆二色性MChD，磁诱导二次倍频效应MSHG等），并为设计合成新的自旋手性相关的手性磁体提供研究思路和实验依据。

本课题组在国家自然科学基金青年项目—手性自旋倾斜分子磁体的构筑、对称性破缺及磁-手性关联研究”（21101035）研究经费支持下，以配合物型晶态材料为研究对象，主要开展了自旋倾斜分子基磁体的构筑及调控；手性引入及手性配合物的自发拆分及对称性破缺研究；自旋倾斜磁性单元的组装化学研究三方面的工作。项目最终设计合成了一系列具有手-磁性特征的配合物，运用单晶衍射方法确定了它们的结构特征，较系统的研究了这些配合物的手性及磁学性质。较为系统地探讨了自旋倾斜配合物的构筑原理和调控机制，及在自旋倾斜体系中，手性构筑基元的引入方式，各种功能基元间的构筑方式、作用方式与性能间的关系；探讨利用非手性配体在微扰情况下的自发拆分及对称性破缺行为及手/磁性之间的协同效应；并开展自旋倾斜簇基单元的阶段性组装及溶液组装化学的前期研究。这些研究成果可能能为新型手-磁性功能材料提供理论及实验上依据，有助于我们进一步深入探索影响手性分子基磁体磁性的相关因素。部分研究成果以论文的形式发表于多种权威学术期刊，至今共发表论文17篇，其中SCI收录论文14篇，培养硕士7名，另有部分重要研究成果仍在后续深入整理中。