近日，西安交通大学郑彦臻课题组和英国曼彻斯特大学Richard E. P. Winpenny课题组合作，在镝配合物单分子磁体研究方面取得新进展。研究成果以“On Approaching the Limit of Molecular Magnetic Anisotropy: A Near-Perfect Pentagonal Bipyramidal DyIIISingle-Molecule Magnet”为题于11月22日在线发表在《德国应用化学》期刊上（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, DOI: 10.1002/anie.201609685）。 

　　图来源：西安交通大学 

　　该团队选取稀土元素镝（Dy）为自旋载体，通过调整其配位环境，包括配位构型、配体场的强弱等，设计合成出了一例高性能的单分子磁体[Dy(O^tBu)₂(py)₅][BPh₄]，将这一领域原有的能垒记录翻了一倍。该镝配合物的高性能化得益于金属中心Dy(III)拥有近乎完美的D_5h对称性，轴向上选用了叔丁醇作为配体，平面上配位了五个吡啶分子稳定结构，这样一种强的轴向配位结合弱的平面配位，极大地增强了Dy(III)的轴向磁各向异性。其阻塞磁矩翻转的能垒高达1815 K，远远超过之前的记录（1025 K），同时阻塞温度也达到了14 K。

        作者表示，该化合物的出现，使单分子磁体慢磁弛豫行为的可观测温度首次提到了液氮温度（77 K）区间。Winpenny课题组利用CASSCF-SO计算，从理论上进行了分析验证，与实验结果非常吻合。 该工作将单分子磁体的慢弛豫性能推向了液氮温度以上，初步实现了高温单分子磁体的理性设计与调控，为单分子磁体的潜在应用打下了基础。 

        （摘自 西安交通大学）