混合桥联（叠氮基）（羧酸盐）二价钴铁磁链磁体
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混合桥联（叠氮基）（羧酸盐）二价钴铁磁链磁体,混合,叠氮基,羧酸,二价,钴铁磁链,磁体
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【中文 2130 字】混合桥联（叠氮基） （羧酸盐）二价钴铁磁链磁体温庆艳, 马钰, 王艳琴, 张秀梅, 高恩庆 中国上海 200062 华东师范大学，化学系，绿色化学与化工过程上海重点实验室摘要一种新的一维的 Co（）配位聚合物，Co（L）（N3 ） 2（L =吡啶基-N-醋酸盐）通过扩散法合成，用单晶 X-射线衍射表征。此化合物中，钴（II）离子通过混合桥联成链（两个终端上的叠氮化物和一个顺-顺式的羧基），其传递铁磁耦合 J=13.96 cm1。基于链间微弱的反铁磁相互作用，该化合物具有如下电场感应变磁行为 TN=2.3 K 时 HC=100Oe。2012 爱思唯尔 B.V.保留所有权利介绍分子基磁体领域备受关注的是其独特的物理性质和其在高密度的数据存储能力和量子计算方面的应用1。影响磁特性的最重要的因素是它们之间的顺磁中心和桥联，这决定了最近邻磁耦合。桥联用来连接顺磁金属离子，从而导致足够强的磁场耦合，主要用于单原子（如氧），双原子（如氰化物），和三原子（例如，叠氮化物）2。羧酸盐和叠氮化物是最广泛的用于研究桥联的结构和磁性。它们可以通过各种桥接模式，如 -1，1，-1，3 和 -1，1，1，引起分子磁性材料不同结构的多样性。磁系统单独与羧酸或酰基叠氮化物已被广泛地研究，而同时与羧酸盐和叠氮混合桥是相对不常见的。最近，我们的研究小组已经建立了一个高效的混合桥联系统的合成方法，它采用两性离子配体，由阳性吡啶基和阴性羧基组成。它已经表明，通过不同的两性离子的配位，羧酸和叠氮桥联可以连接金属离子形成簇，链，层甚至三维网络。以及各种磁性行为，如单链磁性，长程有序，溶剂的磁性的改变，都可以表现出来。通过这个理论，我们设计一个钴复合物 Co(L)(N3)2,，这是一种新的两性离子配体，吡啶基-Nacetate （L）。该化合物由一维链混合（ -EO-N3） 2（-COO）三重桥联，形成铁磁链构成的变磁体。此化合物由 CoCl2.6H2O，叠氮化钠作溶质，甲醇和水做溶剂的混合溶液反应形成。红外光普显示强吸收带光谱 2042 到 2090 cm1，属于叠氮基团的振动。在 1635 到 1408 cm1 的强吸收带可以被分配给 as 和 s 吸收，属于羧酸酯基团。单晶 X-射线分析结果显示，化合物 1 结晶中单晶空间在 P21 / c6，并包含一维中性聚合物链带（-EO-N3） 2（-COO）三重桥联。如图 1 所示，以钴为晶核的单晶中，假设由平面上的四个不同的桥联叠氮离子和轴向的两个氧原子组成的八面体配合物。Co-N / O 键的距离范围从 2.104(1) 到2.142(1) ，属于其他报告 Cobalt(II) 3b-e,7的正常范围。 CO-O 长度稍短于CO-N 键，显示了轻微的轴向压缩。羧酸基团链金属离子为顺-顺式，叠氮基团为 -1,1 (EO) 式。三重桥联的链内的 Co-Co 键距离为 3.096(3) 。叠氮离子的N-N-N 角度 177.9(2)和 178.7(2)，桥联的 CoNCo 角度为 92.79(5)和 93.38(5)。钴链互相平行，接近于 7.631(2) 距离的内链 Co-Co 键。复合物 1 的磁化率()从 2-300 K 范围内结晶样品中测得的结果为低于1 k Oe（图 2）。在 300K 的 T 值约为 3.62 cm3Kmol1，远高于预期的一个 S= 3/2 离子（1.875 cm3Kmol-1）的值，但是正常范围的八面体钴有着未消除的轨道趋势。当温度降低时， 值单调递增，而 T 值增大至最大值 27.54 cm3Kmol-1，在 3K时突然下降。 值高于 110 K，遵循居里 - 外斯定律（C=3.31 cm3Kmol1， =27.0 K）。上述特点都表明整体铁磁耦合在 Co 中心之间，这是符合与先前观察的（-EO-N3） 2（-COO）三重混合桥联趋于传递钴（II）离子之间的铁磁耦合。最终减少的 T 值也许归因于饱和效应或存在链间的反铁磁相互作用。八面体的钴在低温下经常被处理为一个 Ising 状离子与有效的 S =1/2自旋3，9。因此，我们试图适应基于哈密顿表达式 H=JSz,iSz,i+1 低温Ising 链的 值。最佳数值位于 13 到 40 K yields 之间（J=13.96 cm1，g=11.19 cm1，图 2，插图）。J 值与一些之前报道的报道的三桥联 Co 化合物类似。一些 1 中的磁性和结构的数据和先前已知的钴（）与（-EO-N3）2（-COO）的化合物的三重混合桥联被收集在表 1 中。所有 J 值在 814 cm1 范围以内。混合桥梁的相互作用是依基于一些相互竞争或相互协作的结构性因素，包括 CoN/O 键的距离， CoNCo 角度，以及CoOCOCo 的部分变形。这很难推导出一半磁结构的相关性。然而，对于在表 1 中列出的已知钴，似乎有一种趋势，J 值随 CO-N 键的距离减小而降低。等温磁化曲线的测量是在 2 K（图 3）。磁化在低磁场区域的整体快速增加提供了铁磁耦合，而缓慢增加的高场范围显示很强的磁各向异性，这是八面体的 Co 与一阶轨道系统显示的特性。50 kOe 时钴的值 2.9 N 处于正常水平 23 N。另外，磁化 曲线在非常低的区间揭示了一个 S 形的形状（图 3，小图），这表示变磁行为。在 2K 的 DM / DH导数图的变磁转变的关键领域的最大值 100 Oe。在 2K 下等温磁化数据的反复测量显示超过5050 kOe，显示了在零场微不足道的剩磁。该变磁体在不同领域通过热磁测量被证实。该场冷却（FC）和零场冷却下 30Oe（ ZFC）磁化强度一致，并且显示出大约 2.3 度的最大值（图 4），并显示了反铁磁序。当外部磁场增加至 200Oe（图 4），最大值消失，并且磁化接近饱和，这证实本场诱导了铁磁态。总之，我们已经描述建立了(-EO-N3) 2(-COO)三桥联的钴（II ）链状化合物，其导致了铁磁 钴（II）的中心之间的耦合。复杂的变磁体由于微弱的链间的反铁磁性的存在相互作用而形成。本工作进一步说明了使用两性羧酸配体结合叠氮化物混合桥联分子是一个很好的方法来合成磁性材料与研究其磁特性。致谢 这项工作得到国家自然科学基金（91022017）的支持和基础 研究基金中央高
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