多核稀土-过渡金属簇合物的组装及磁性研究

以多核稀土-过渡金属簇合物为结点的框架兼具单一簇合物电子结构和多维材料几何结构的特点，常表现出独特的磁学性质。但是目前对这种化合物的合成和性质，尤其磁学性质性质与微观结构关系的理解并不深入。基于前面的研究基础，本项目中拟（1）利用低价主族金属离子控制合成以多核稀土-过渡金属簇合物为结点的框架，寻求一种新的合成思路；（2）利用量子蒙特卡罗理论和密度泛函理论方法从宏观和微观两个角度研究以多核稀土-过渡金属簇合物为结点框架的磁学常数与微观结构间关系，探索其磁构规律。本项目的研究中，一方面为以多核稀土-过渡金属簇合物为结点框架的组装提供新的思路；另一方面也为以多核稀土-过渡金属簇合物为结点框架材料在磁学上的应用提供一定的理论基础。因此，本项目研究具有较为重要的科学意义。

以多核稀土-过渡金属簇合物为结点框架兼具单一簇合物电子结构和多维骨架材料几何结构的特点，常表现出独特的磁学性质。但是目前对这种化合物的研究，尤其磁学性质与微观结构关系的理解还存在一些科学问题尚未解决。. 通过本项目的实施，我们取得以下进展：在水热中成功地合成一系列Ln2Cu3、Ln2Cu为节点的金属有机框架（MOFs），以及在离子液体中合成了Co3Na6为节点的多孔框架材料，并研究合成条件与化合物结构，和磁性与微观结构的内在关系；建立基于ALPS开源程序包修正后的量子蒙特卡罗（QMC）程序，并结合第一原理密度泛函理论研究，从多尺度观点中深入探索异金属簇合物基MOFs的磁耦合机制；此外，合成一系列稀土和过渡金属多肽基MOFs，并研究其合成策略，以及发光、磁性的构效关系。