一种Mn的零维单分子磁体材料和制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】一种Mn的零维单分子磁体材料和制备方法及其应用，属于分子基材料的【技术领域】。化学结构式为[Mn2(L)3(NO3)]2·(NO3)2，L为有机配体2-乙基-4,5-二羟甲基咪唑。封闭条件下，有机配体L与硝酸锰在乙醇或甲醇中，经由热反应得到零维单分子磁体材料的晶体；其中所述的有机配体L与硝酸锰的摩尔比（0.5～3）:1，每0.1毫摩尔的有机配体L对应2-5mL的乙醇或甲醇。此单分子磁体锰离子间存在较大的铁磁耦合作用，可用作分子基磁性材料。
【专利说明】一种Mn的零维单分子磁体材料和制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于分子基材料的【技术领域】，设计金属-有机配位聚合物材料，特别是一种零维单分子磁体、制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002]单分子磁体研究(Single-Molecule Magnets, SMMs)是近年来兴起的新型研究领域。单分子磁体是介于分子基磁体和纳米磁性材料之间的新型材料。单分子磁体由于本身结构为独立的纳米磁单位，具有众多特异的性能，所以成为了研究热点。1993年，Sessoli研究小组发现了首例单分子磁体[Mn12O12 (O2CMe) 16 (H2O) 4].2 (CH3COOH).4H20 参见 SessoliR 等，J.Am.Chem.Soc.1993, 115, 1804。此后 Sessoli 和 Girolami 等人对单分子磁体的特征与性质进行了系统研究和分析，参见Girolami G S等，Sciencel995, 268，397,单分子磁体逐渐成为二十一世纪国际新兴的前沿研究领域之一。单分子磁体受到了目前单分子磁体主要由Mn、Co、Cu等过渡金属单分子磁体,Dy、Tb等稀土金属单分子磁体以及3d_4f (过渡-稀土)金属单分子磁体组成。单分子磁体具有量子隧道磁化效应和量子干涉效应等独特性质，使它们有可能在量子计算机等多方面得到广泛的应用。单分子磁体材料，由于其巨大的表面/体积比引起的特殊的尺寸效应或量子效应，以及其微小的尺度带来的响应时间、能量损耗和传输效率的改善而有望成为超高信息密度存储材料。因此，该类分子的相关研究引起了世界各国的广泛重视。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种零维单分子磁体磁性材料、制备方法及其应用。
[0004]本发明的一种零维单分子磁体磁性材料，其特征在于，化学结构式为[Mn2 (L)3(NO3)J2.(NO3)2, L为有机配体2-乙基_4，5-二羟甲基咪唑。
[0005]零维单分子磁体磁性材料二级结构单元为:晶体属于单斜晶系，空间群为
P2(l)/n，晶胞参数为:
【权利要求】
1.一种零维单分子材料，其特征在于，化学结构式为[Mn2 (L)3 (NO3) ]2.(NO3)2, L为有机配体2-乙基-4，5- 二羟甲基咪唑。
2.权利要求1的一种零维单分子材料，其特征在于，二级结构单元为:晶体属于单斜晶系，空间群为P2⑴/n，晶胞参数为:
3.权利要求1的一种零维单分子材料，其特征在于，从连接构筑的角度看，该单分子磁体有两种构型的锰，第一种构型包括两个锰分别记为Mnl、MnlA，第二种构型包括两个锰分别记为Mn2、Mn2A，Mnl与MnlA是构型与连接方式相同的原子，Mn2与Mn2A是构型与连接方式相同的原子，其中，Mnl与4个配体连接，Mn2与3个配体和I个硝酸根相连；其中，锰离子与配体的连接方式均为与配体上的N和同侧羟基上的112-0及μ3-0连接，所有锰均为六配位，形成扭曲的八面体构型。
4.制备权利要求1所述的材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: 封闭条件下，有机配体L (2-乙基-4，5- 二羟甲基咪唑)与硝酸锰在乙醇或甲醇中，经由热反应得到零维单分子磁体材料的晶体；其中所述的有机配体L(2-乙基-4，5-二羟甲基咪唑)与硝酸锰的摩尔比为(0.5~3): 1，每0.1毫摩尔的有机配体L对应2-5mL的乙醇或甲醇。
5.制备权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热反应的反应条件为40°C-80°C，反应时间为2-4天。
6.制备权利要求5所述的方法，其特征在于，反应时间为3天。
7.权利要求1所述的一种零维单分子材料用作分子基磁性材料。
【文档编号】H01F1/42GK103714933SQ201310745384
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】谢亚勃, 郑海洋, 李建荣 申请人:北京工业大学