书籍详情
低维稀土分子纳米磁体设计、构筑和性能调控
作者：李磊磊、刘双 著
出版社：化学工业出版社
出版时间：2024-03-01
ISBN：9787122443120
定价：¥98.00
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内容简介
本书结合作者多年从事低维稀土分子纳米磁体的设计、构筑和性能调控研究所积累的知识和经验，深入浅出地介绍了稀土分子纳米磁体的起源、发展和基础理论，并附带了丰富的具有代表性的研究实践例子。特别是对三价稀土离子电子结构的推导及对分子纳米磁体基础理论和实验研究方法的介绍，是本书的显著特色，在一定程度上填补了本领域中文图书的空白。本书可作为涉及稀土配合物、分子磁性、分子纳米磁体等领域的研究人员参考书使用，也可供相关领域的研究生学习使用。
作者简介
无
目录
第1章从传统磁体到分子纳米磁体1
1.1物质磁性的根源 2
1.1.1安培分子电流假说 2
1.1.2磁性的量子力学解释 3
1.2物质磁性的类型 5
1.2.1磁化强度与磁化率 5
1.2.2抗磁性与顺磁性 6
1.2.3磁相互作用 8
1.2.4长程有序磁性 9
1.3从铁磁性到超顺磁性 12
1.3.1铁磁体的磁畴与磁滞 12
1.3.2铁磁体的分类 14
1.3.3铁磁体在信息记录中的应用 15
1.3.4铁磁信息记录材料的瓶颈与超顺磁性 19
1.4分子纳米磁体的起源与发展 21
1.4.1分子纳米磁体分类 22
1.4.2单分子磁体的研究发展 23
1.4.3单链磁体的研究发展 31
参考文献 34
第2章稀土元素简介38
2.1稀土元素概述 39
2.1.1稀土元素的概念与发现 39
2.1.2稀土元素的分类 40
2.1.3稀土元素的储量与分布 40
2.2稀土元素的电子构型 42
2.2.1原子的电子构型 42
2.2.2价态和离子的电子构型 43
2.2.3镧系收缩与稀土原子和离子半径 44
2.3稀土元素的配合物化学 46
2.3.1成键特征 46
2.3.2配位数和配位构型 49
2.3.3合成及单晶培养 59
2.4三价稀土离子的电子结构 64
2.4.1镧系自由离子的光谱项和光谱支项 64
2.4.2晶体场分裂 74
2.4.3超精细分裂 77
参考文献 78
第3章稀土分子纳米磁体的基础理论81
3.1稀土配合物的基本磁学性质 82
3.1.1van Vleck方程 82
3.1.2变温磁化率 83
3.1.3变场磁化强度 85
3.2慢磁弛豫动力学 88
3.2.1概念 88
3.2.2慢磁弛豫性能参数 89
3.2.3自旋-晶格弛豫 90
3.2.4量子隧穿弛豫 93
3.3慢磁弛豫行为的实验分析 100
3.3.1慢磁弛豫行为的判断 100
3.3.2弛豫时间的提取 103
3.3.3弛豫时间的拟合与弛豫途径的分析 105
参考文献 108
第4章基于氧化膦配体的五角双锥构型稀土单离子磁体110
4.1五角双锥镝单离子磁体 112
4.1.1配合物的合成 112
4.1.2结构表征 113
4.1.3磁学性质研究 117
4.2五角双锥钬单离子磁体 127
4.2.1配合物的合成 127
4.2.2结构表征 128
4.2.3磁学性质研究 132
4.3磁构关系研究 138
4.3.1阴离子诱导的结构与磁学性质调控 138
4.3.2超精细相互作用 141
参考文献 141
第5章基于NITR配体的稀土单分子磁体143
5.1NITPhCOOMe的合成与磁性研究 144
5.1.1合成与基本表征 145
5.1.2NITPhCOOMe的单晶结构 146
5.1.3NITPhCOOMe的磁性研究 147
5.2基于NITPhCOOMe的稀土单分子磁体 151
5.2.1配合物的合成 151
5.2.2配合物的结构表征与分析 152
5.2.3磁学性质研究 156
参考文献 162
第6章一维Ln-NITR配合物的慢磁弛豫性质研究164
6.1配合物的合成 165
6.2配合物的表征 167
6.2.1晶体结构 167
6.2.2粉末X射线衍射 170
6.2.3元素分析 170
6.3配合物的磁性研究 171
6.3.1配合物8的磁性研究 171
6.3.2配合物9的磁性研究 171
6.3.3配合物10的磁性研究 182
参考文献 183
第7章氧桥联的一维稀土“之”字链体系185
7.1配合物11～13的设计与合成 186
7.2配合物11～13的表征 188
7.2.1单晶X射线衍射分析 188
7.2.2红外光谱 190
7.2.3粉末X射线衍射、元素分析和热重分析 191
7.3配合物11～13的磁学性质 192
7.3.1配合物11的磁性研究 192
7.3.2配合物12的磁性研究 193
7.3.3配合物13的磁性研究 195
参考文献 208
附录211
1.1物质磁性的根源 2
1.1.1安培分子电流假说 2
1.1.2磁性的量子力学解释 3
1.2物质磁性的类型 5
1.2.1磁化强度与磁化率 5
1.2.2抗磁性与顺磁性 6
1.2.3磁相互作用 8
1.2.4长程有序磁性 9
1.3从铁磁性到超顺磁性 12
1.3.1铁磁体的磁畴与磁滞 12
1.3.2铁磁体的分类 14
1.3.3铁磁体在信息记录中的应用 15
1.3.4铁磁信息记录材料的瓶颈与超顺磁性 19
1.4分子纳米磁体的起源与发展 21
1.4.1分子纳米磁体分类 22
1.4.2单分子磁体的研究发展 23
1.4.3单链磁体的研究发展 31
参考文献 34
第2章稀土元素简介38
2.1稀土元素概述 39
2.1.1稀土元素的概念与发现 39
2.1.2稀土元素的分类 40
2.1.3稀土元素的储量与分布 40
2.2稀土元素的电子构型 42
2.2.1原子的电子构型 42
2.2.2价态和离子的电子构型 43
2.2.3镧系收缩与稀土原子和离子半径 44
2.3稀土元素的配合物化学 46
2.3.1成键特征 46
2.3.2配位数和配位构型 49
2.3.3合成及单晶培养 59
2.4三价稀土离子的电子结构 64
2.4.1镧系自由离子的光谱项和光谱支项 64
2.4.2晶体场分裂 74
2.4.3超精细分裂 77
参考文献 78
第3章稀土分子纳米磁体的基础理论81
3.1稀土配合物的基本磁学性质 82
3.1.1van Vleck方程 82
3.1.2变温磁化率 83
3.1.3变场磁化强度 85
3.2慢磁弛豫动力学 88
3.2.1概念 88
3.2.2慢磁弛豫性能参数 89
3.2.3自旋-晶格弛豫 90
3.2.4量子隧穿弛豫 93
3.3慢磁弛豫行为的实验分析 100
3.3.1慢磁弛豫行为的判断 100
3.3.2弛豫时间的提取 103
3.3.3弛豫时间的拟合与弛豫途径的分析 105
参考文献 108
第4章基于氧化膦配体的五角双锥构型稀土单离子磁体110
4.1五角双锥镝单离子磁体 112
4.1.1配合物的合成 112
4.1.2结构表征 113
4.1.3磁学性质研究 117
4.2五角双锥钬单离子磁体 127
4.2.1配合物的合成 127
4.2.2结构表征 128
4.2.3磁学性质研究 132
4.3磁构关系研究 138
4.3.1阴离子诱导的结构与磁学性质调控 138
4.3.2超精细相互作用 141
参考文献 141
第5章基于NITR配体的稀土单分子磁体143
5.1NITPhCOOMe的合成与磁性研究 144
5.1.1合成与基本表征 145
5.1.2NITPhCOOMe的单晶结构 146
5.1.3NITPhCOOMe的磁性研究 147
5.2基于NITPhCOOMe的稀土单分子磁体 151
5.2.1配合物的合成 151
5.2.2配合物的结构表征与分析 152
5.2.3磁学性质研究 156
参考文献 162
第6章一维Ln-NITR配合物的慢磁弛豫性质研究164
6.1配合物的合成 165
6.2配合物的表征 167
6.2.1晶体结构 167
6.2.2粉末X射线衍射 170
6.2.3元素分析 170
6.3配合物的磁性研究 171
6.3.1配合物8的磁性研究 171
6.3.2配合物9的磁性研究 171
6.3.3配合物10的磁性研究 182
参考文献 183
第7章氧桥联的一维稀土“之”字链体系185
7.1配合物11～13的设计与合成 186
7.2配合物11～13的表征 188
7.2.1单晶X射线衍射分析 188
7.2.2红外光谱 190
7.2.3粉末X射线衍射、元素分析和热重分析 191
7.3配合物11～13的磁学性质 192
7.3.1配合物11的磁性研究 192
7.3.2配合物12的磁性研究 193
7.3.3配合物13的磁性研究 195
参考文献 208
附录211
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