揭示磁性奥秘突破性地构建更好的单分子磁体

渥太华大学的科学家发明了一种独特的方法来制造更好的基于分子的磁体，称为单分子磁体(SMM)。这种合成杰作产生了一种双配位镧系元素络合物，它具有分子本身固有的类似磁铁的特性。这一发现为高密度硬盘、量子计算应用以及创建更快、更紧凑的存储设备打开了大门。

镧系元素离子喜欢用许多有机配体包围自己，以稳定并填充其配位层。但得益于新颖的配体设计和合成方法，渥太华大学的科学家们不仅成功地分离出了稀有而珍贵的双配位物种，而且还首次揭示了巨大的能级分离，正如理论预测的那样。该复合物是一项合成成果，显示了这些分子令人难以置信的潜力。

这项研究在渥太华大学化学与生物分子科学系进行，由理学院正教授MuraleeMurugesu领导，与芬兰奥卢大学AkseliMansikkamäki教授以及渥太华大学博士后研究员DiogoA.Gálico和AlexandrosA.Kitos，以及博士生DylanErrulat和KatieLMHarriman。

“我们展示了非常令人兴奋的结果，首次证实了之前的理论预测，并提供了一种制造更好的分子磁体的合成方法。这些磁体对于制造更小、更快的存储设备和量子计算机非常有用，因为它们具有纳米级尺寸以及特殊的量子特征，例如磁化强度的量子隧道或量子相干性，”Murugesu教授说。

“我们使用CFI资助的设备在低于10开尔文的极低温度下测量我们的复合物的磁性和发光特性。这些测量向我们展示了复合物复杂的电子结构。我们还通过与芬兰奥卢大学的Mansikkamäki教授”，Murugesu教授补充道。

自2007年以来，渥太华大学的Murugesu小组一直致力于研究可以在分子水平上存储和处理信息的单分子磁体(SMM)。这种备受期待的材料有望节省能源和空间，使电子产品更快更好，这可能会改变数据存储方式并迎来分子电子学的新时代。

该研究详细介绍了这一成果，题为“具有两个双甲硅烷基酰胺配体的三价4f复合物显示慢磁弛豫”，发表在《自然化学》上。