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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
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[交流]
光控磁材料成功研發(fā)，開啟信息存儲新時(shí)代
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近日，西安交通大學(xué)研究成果《高性能單分子磁體為節(jié)點(diǎn)的二維金屬有機(jī)框架顯示磁矯頑場的光調(diào)控》發(fā)表在國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society）上。 在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，信息存儲技術(shù)面臨前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。單分子磁體作為未來高密度信息存儲的候選材料，近年來在提升磁各向異性能壘和阻塞溫度方面取得重要突破。然而，其實(shí)際應(yīng)用仍面臨兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)難題：即在保持單分子磁體優(yōu)異磁性能的前提下實(shí)現(xiàn)分子尺度上的精確組裝與排列，建立有效的調(diào)控機(jī)制來實(shí)現(xiàn)分子自旋態(tài)的精準(zhǔn)操控。突破這些瓶頸將加速單分子磁體從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的進(jìn)程。 高性能單分子磁體為節(jié)點(diǎn)的二維金屬有機(jī)框架顯示磁矯頑場的光調(diào)控。西安交通大學(xué)供圖 針對上述問題，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授韓甜（丁書江教授團(tuán)隊(duì)）聯(lián)合南開大學(xué)教授程鵬，通過分子工程策略，采用光敏配體橋聯(lián)與軸向強(qiáng)場配體協(xié)同調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了高性能五角雙錐構(gòu)型Dy(III)單分子磁體在二維金屬有機(jī)框架中的精準(zhǔn)組裝，并構(gòu)建了Dy(III)離子易磁化軸的空間垂直有序陣列。該材料展現(xiàn)出卓越的磁學(xué)性能：磁翻轉(zhuǎn)能壘超過1000K，2K時(shí)矯頑場達(dá)4500Oe，創(chuàng)下了單分子磁體-金屬有機(jī)框架體系的新記錄。 更為重要的是，該材料在室溫條件下可通過紫外光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生穩(wěn)定自由基，不僅表現(xiàn)出顯著的光致變色現(xiàn)象，更實(shí)現(xiàn)了對磁弛豫動力學(xué)的有效調(diào)控，構(gòu)建了光控磁雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)系統(tǒng)。這項(xiàng)研究為開發(fā)具有分子級有序陣列的光響應(yīng)磁性材料提供了新思路，對分子基光磁存儲器件的創(chuàng)新發(fā)展具有重要意義。 西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一單位，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院博士研究生王曉琴為本文第一作者，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院副教授韓甜以及南開大學(xué)教授程鵬為本文通訊作者。該工作的DFT計(jì)算由西北大學(xué)現(xiàn)代物理研究所博士王之墨和教授謝長建完成。 相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c03704 |
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