[发明专利]一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴‑镝异双核配合物及其制备方法和应用。该配合物是以2,6‑双[(4S/R)‑4‑苯基‑2‑噁唑啉基]吡啶、氯化镝与钴氰化钾为原料，在DMF‑H₂O混合溶剂中通过常规挥发法而制得。其结晶于单斜晶系，P2₁/c空间群，化学分子式为[DyCo(CN)₆(DMF)₄(H₂O)₃]·H₂O，具体表现为1个六氰基钴离子与1个镝离子通过单个氰基桥连的离散型异双核结构。另有3个水分子和4个DMF分子协助完善镝离子的四方反棱柱配位几何构型。在目前文献中，此种氰基桥连的钴‑镝异双核配合物尚未见报道。该配合物具有典型的慢磁驰豫的单分子磁体行为，其有效能垒U_eff与弛豫时间分别为39.95cm^‑1(57.53K)与5.17×10^‑10s，在分子磁体领域中具备潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物及其制备方法和应用，属于磁性材料技术领域。

背景技术

由于在高密度数据存储、量子比特以及自旋电子器件等方面的巨大应用潜力，以配合物为主要表现形式，具备慢磁弛豫行为的分子磁体吸引了多个领域研究者们的高度关注。其中，兼含钴与镝金属中心的配合物，因钴离子与镝离子均具有较强磁各向异性而成为发展分子磁体的理想对象之一。尤其是在引入能够传递较强磁交换作用的氰基后，钴-镝配合物在磁性能上表现较为优异，在磁性材料中具备可喜的应用前景。但是在分子磁体领域中，当前所研究与开发的氰基钴-镝配合物，多为无限结构的配位聚合物或离散型的多核簇合物。目前，尚未发现以氰基桥连的钴-镝异双核配合物为表现形式的分子磁体的相关报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物及其制备方法和应用。

本发明所涉及的一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物，其化学分子式为：[CoDy(CN)₆(DMF)₄(H₂O)₃]·H₂O(其中DMF为N,N-二甲基甲酰胺)。该配合物结晶于单斜晶系，P2₁/c空间群。其晶胞参数为：α＝90°，β＝96.403(2)°，γ＝90°；Z＝4，ρ_calc(g/cm³)＝1.609g·cm^–3，μ＝3.036mm^–1，F(000)＝1464.0。

本发明所涉及的一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物，其制备原料包括：K₃[Co(CN)₆]、DyCl₃·6H₂O、DMF和H₂O，其制备方法为常规溶剂挥发法。

本发明所涉及的一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物，其具体制备方法为：(1)将2,6-双[(4S/R)-4-苯基-2-噁唑啉基]吡啶(0.011g，0.03mmol)和DyCl₃·6H₂O(0.0189g，0.05mmol)溶于5mL DMF中，在室温下搅拌30min；(2)称取K₃[Co(CN)₆](0.017g，0.05mmol)溶于5mL蒸馏水中，再加入至上述溶液中，并在室温下与避光条件下搅拌30min；(3)将混合后的溶液过滤，滤液在室温下避光缓慢挥发，约一周左右后得到无色块状晶体，即为所述的一种具有慢磁弛豫行为的氰基钴-镝异双核配合物。

申请人对本发明所述的氰基钴-镝异双核配合物的磁性研究发现，该配合物表现出慢磁弛豫行为。因此，本发明还包括上述氰基钴-镝异双核配合物在制备磁性材料中的应用。