硬单分子磁铁具有巨自旋的四核稀土金属配合物

由单个分子形成的磁铁在数据存储方面特别受关注，因为在每个分子上存储一点的能力可以大大增加计算机的存储容量。研究人员现在已经开发出一种具有特定磁性硬度的新分子系统。这种特殊配方中的成分是稀土金属和一种不寻常的氮基分子桥，如发表在Angewandte Chemie杂志上的研究所示。

分子是否适合成为磁性数据存储介质取决于其电子被磁化和抵抗退磁的能力，也称为磁性硬度。物理学家和化学家利用通过分子桥相互磁耦合的金属离子构建了这样的分子磁铁。

然而，这些耦合桥必须满足某些标准，例如易于生产和通用性。例如，自由基二氮桥——两个氮原子和一个额外的电子，使二氮成为自由基——对稀土金属离子产生了出色的结果，但非常难以控制并且“没有修饰的余地”，Muralee Murugesu 和解释说。他的团队来自加拿大渥太华大学，在他们的研究中。为了给他们更大的范围，团队使用“双二氮”扩大了这座桥;未开发的四嗪配体有四个氮原子而不是两个。

为了生产分子磁体，研究人员将新的四嗪配体与稀土金属——镝和钆元素结合，并向溶液中加入强还原剂以形成自由基四嗪桥。新磁铁以深红色棱柱形薄片的形式结晶。

研究人员将这种晶体内的分子单元描述为四核复合物，其中四个配体稳定的金属离子通过四个四嗪自由基桥接在一起。这种新分子最重要的特性是其非凡的磁性硬度或矫顽场。这意味着复合物形成了一种耐用的单分子磁体，特别抗退磁。

该团队解释说，这种高矫顽力是通过自由基四嗪单元的强耦合实现的。分子的四个金属中心耦合在一起，形成一个具有巨大自旋的分子单元。只有该分子的前身，具有二氮桥，才能产生更强的耦合。然而，正如已经提到的，与新的四嗪自由基桥相比，它的通用性和稳定性也差得多。

该团队强调，这种方法可用于生产其他具有巨自旋的多核复合物，为开发极其高效的单分子磁体提供了极好的机会，而没有以前候选者的困难。

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