俄科学家发现新磁体家族

研究结果发表在《磁化学》杂志上 (Magnetochemistry)。

今天现代技术的迅猛发展发生在小型化领域，人类在学习控制越来越小的物体，从宏观物体到微观物体和纳米物体，最后到单个分子。与此相关的是科学界对单分子（在个别情况下是单离子）磁体领域的兴趣。

单分子磁体（SMM, single-molecule magnet）是单个分子或原子能够保持自旋力矩-磁化方向的材料。它们的状态可以通过外部磁场来切换。

南方联邦大学的研究人员发现，在五角双锥体 (PBY) 配位介质中，从铁到镍的 3d系列金属的七配位离子可以表现出单离子磁体（Single-Ion magnets, SIMs) 的特性。单离子磁体的化合物属于分子磁体家族，其中磁化强度的积累仅限于单个顺磁衷心——d或f金属离子。

“五角双锥体型的七配位不是3d系列过渡金属‘晚期’离子所特有的，特别是在全氮供体环境中，因为它们的离子半径相当小。然而，我们在2,6-二乙酰基吡啶(2,6-Diacetylpyridine)与2-肼基嘧啶(2-Hydrazinopyrimidine)冷凝产品的基础上设法合成了此类化合物，以单晶X射线结构分析的方法确定其结构，详细研究恒定和交变场中的磁性，”南联邦大学物理与胶体化学系化学博士伊戈尔•谢尔巴科夫（Igor Shcherbakov）告诉俄新社。

他指出，在当前阶段，与其说这项工作具有实用性，不如说它更具有基础性。目前，材料只能在非常低的温度下保持磁化，低于所谓的阻塞温度，因为再磁化势垒（在外部磁场的影响下使样品的磁化方向反转所需的能量）不大。

谢尔巴科夫解释说，研究人员正在积累实验材料，寻找分子结构与其磁性之间的联系。这将使开发“设计”具有所需特性的分子的方法且找到增强所需技术特性的方法成为可能。接下去的研究将导致为存储系统的电子元件基础制造强大的设备，并开发基于使用电子自旋特性的新技术——如制造量子计算设备。