自旋交叉和双稳性分子材料的磁性调控及其穆斯堡尔谱研究

自旋交叉和双稳性分子材料逐渐成为人们日益关注的分子功能材料，由于具有两种能量相近的自旋态，在外界微小能量的激发下，可以从一个自旋态转变为另一个自旋态，其独特的双基态性能有望用作新型的热开关、光开关和信息存储器件。使用穆斯堡尔谱,特别是低温穆谱对分子材料中自旋转换效应进行研究是重要手段之一，我们希望通过低温穆谱与磁性测量手段相结合，探索有效调节和控制其磁性，从而为设计筛选、实用型自旋转换分子材料提供指导性信息。并关注其微观结构和物理特征之间的关系，同时寻找电荷转移与热平衡竞争的规律。以普鲁士蓝类及草酸根类的双核或异双核分子材料为目标，合成出具有一定回滞宽度和合适自旋转换温度的自旋交叉和双稳性分子材料，研制具有实用价值的"分子合金"自旋交叉和双稳性分子材料，并尝试将所得分子材料设计成实用材料，例如光磁诱导薄膜材料。

自旋交叉分子材料逐渐成为人们日益关注的分子功能材料。（1）氰根桥联配合物由于其独特的结构和优异的磁学性质而在该领域占有尤为重要的地位。本项目研究表明通过调节不同过渡金属离子的比例，可以控制化合物的磁性，如相变温度、饱和磁化强度，矫顽场等，该构思为解决调控自旋转换配合物的转换温度这一难题提供了一种新途径。（2）由于杂化型普鲁士蓝类配合物的结构和磁性具有多样性,项目通过分析杂化型普鲁士蓝类配合物相变点附近价电子行为,从分子结构上探索磁性质与微观结构间的关系以及磁耦合类型的成因机理。（3）由于草酸根是一种能够很有效的传递磁性离子之间的相互作用的桥联配体，本项目应用穆斯堡尔谱对所合成的分子材料进行测量，在通过穆斯堡尔谱拟合得到同质异能移位、四级分裂、磁超精细相互作用等数据,确定分子材料中的高、低自旋情况,同时对数据进行分析得到材料的超精细磁场、自旋高低、剩余自旋、金属离子的价态等。（4）探索分子功能纳米材料的磁化规律和磁晶各向异性，实现对功能纳米材料电磁性能的掺杂调控，通过研究纳米尺度下材料的功能材料磁相互交换作用。本项目研究成果为分子纳米材料研究提供的部分理论基础，也有助于解释分子功能纳米材料的自旋交叉效应、相变现象等，并为设计筛选实用型分子功能材料提供指导性信息。