晶态材料中自旋多重稳态的调控与磁构效关系研究

磁性材料是现代信息存储技术的基础。针对磁性材料中分子及其集聚结构的自旋多重稳态调控中的关键科学问题,本项目着力开展利用光和热等外界刺激调控和操纵分子与分子晶体材料中自旋多重稳态相关的基础研究。重点是通过分子水平上的理论分析和结构设计，组装富有特色的网格状和笼状结构等多核自旋转化化合物和光响应分子磁体。通过考察分子磁体中金属离子的自旋态、价态以及金属之间的连接方式等对光和热等外界刺激的响应，研究外界刺激对磁材料中分子内金属离子的高低自旋态、分子内的电荷转移和自旋耦合等的作用规律，揭示自旋多重稳态晶体材料中分子的聚集状态与性质间的相关性，从磁性本源上操纵材料的自旋和价态，实现对分子磁体的磁能垒、冻结温度的控制。探索和发现新型信息存储磁性材料及器件的可控制备方法，拓展自旋转换体系、量子自旋体系等作为纳米磁性分子信息材料的潜在应用。为实现功能导向的磁性多功能晶体材料的设计制备提供理论基础。

在国家自然科学基金的资助下，密切联系当前分子基磁性材料发展的前沿与趋势，形成了富有特色的光磁研究方向。利用光诱导自旋转变，成功实现了对磁性多重稳态的调控，完成了基金申请书的预定目标。取得了系列创新性的基础研究成果，在Nature Communications（2篇）、Angew. Chem. Int. Ed. （2篇）、J. Am. Chem. Soc.（2篇）等国际知名学术期刊发表SCI论文17篇。