EAGER: Probing Single-Ion Magnets by Raman and Far-Infrared Spectroscopies

EAGER:通过拉曼光谱和远红外光谱探测单离子磁体

基本信息

  • 批准号:
    1633870
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-07-15 至 2020-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this project funded by the Chemical Structure, Dynamic & Mechanism B Program of the Chemistry Division, Professor Ziling (Ben) Xue in Department of Chemistry, University of Tennessee-Knoxville, is developing spectroscopic methods to characterize new classes of metal compounds with interesting magnetic properties. The goal is to understand the magnetic properties of these metal complexes in order to develop them into new materials for high-density data storage and quantum computing. The magnetic metal compounds could have a much larger storage capacity than the current data storage materials with significant energy savings and reduced environmental impacts. The project is interdisciplinary involving inorganic, physical, and materials chemistry. It is particularly suited to the education of researchers at different levels. The project will also offer students opportunities to conduct research at a national laboratory and broaden their educational training. Professor Xue's group is well-positioned to provide the high level of education and training for students underrepresented in science, including first-generation college students from low-income families.Single-ion magnets (SIMs) have been actively studied as they have demonstrated slow magnetic relaxation and quantum tunneling phenomenon. Anisotropy barriers to orientate molecular spins in discrete molecules of SIMs are large enough to display magnetic hysteresis. There have been active research efforts to design/prepare SIMs with large anisotropies and slow relaxations. Large separations between magnetic ground and excited states in SIMs are closely related to the large anisotropies and slow relaxation. It is a challenge to precisely determine the separations between magnetic ground and excited states, when the separations are more than 50 wavenumbers, and to spectroscopically probe magneto-phonon interactions leading to spin-lattice relaxation. This project investigates ways to directly determine magnetic separations more than 50 wavenumbers in SIMs and to probe magneto-phonon interactions. Raman and far-infrared spectroscopies inside magnetic fields are to be used to characterize SIMs, demonstrating that the spectroscopies could be developed into effective methods to probe molecular magnetism.
在化学结构资助的该项目中,田纳西大学 - 诺克斯维尔大学化学系教授(BEN)XUE教授(BEN)XUE教授正在开发光谱方法,以表征具有有趣磁性特性的金属化合物。目的是了解这些金属络合物的磁性特性,以便将它们开发成新材料,以进行高密度数据存储和量子计算。磁性金属化合物的存储容量可能比当前的数据存储材料具有更大的存储能力,并节省了大量能源并减少了环境影响。该项目是跨学科的,涉及无机,物理和材料化学。它特别适合不同级别的研究人员的教育。该项目还将为学生提供在国家实验室进行研究并扩大其教育培训的机会。 Xue教授的小组有很好的位置,可以为科学领域的人数不足的学生提供高水平的教育和培训,其中包括来自低收入家庭的第一代大学生。已经对他们表现出缓慢的磁性放松和量子隧道现象,因此已经积极地研究了Single-Ion磁铁(SIMS)。在SIMS离散分子中定向分子自旋的各向异性屏障足以显示磁性磁滞。已经进行了积极的研究工作,以设计/准备具有大型各向异性和缓慢放松的SIMS。 SIMS中的磁场和激发态之间的较大分离与大型各向异性和缓慢的松弛密切相关。当分离超过50次波数时,要精确地确定磁场和激发态之间的分离是一个挑战,以及通过光谱探针磁通磁通相互作用,导致旋转斑点松弛。该项目研究了直接确定SIMS中超过50个波数的磁分离并探测磁磁相互作用的方法。 磁场内的拉曼和远红外光谱法被用来表征SIMS,表明光谱可以发展为有效的探测分子磁性的方法。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of magnetic fields on the methyl rotation in a paramagnetic cobalt( ii ) complex. Quasielastic neutron scattering studies
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Stavretis, Shelby E.;Mamontov, Eugene;Moseley, Duncan H.;Cheng, Yongqiang;Daemen, Luke L.;Ramirez-Cuesta, A. J.;Xue, Zi-Ling
  • 通讯作者:
    Xue, Zi-Ling
Probing Magnetic Excitations in Co II Single-Molecule Magnets by Inelastic Neutron Scattering: Probing Magnetic Excitations in Co II Single-Molecule Magnets by Inelastic Neutron Scattering
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  • DOI:
    10.1002/ejic.201801088
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Stavretis, Shelby E.;Cheng, Yongqiang;Daemen, Luke L.;Brown, Craig M.;Moseley, Duncan H.;Bill, Eckhard;Atanasov, Mihail;Ramirez-Cuesta, Anibal J.;Neese, Frank;Xue, Zi-Ling
  • 通讯作者:
    Xue, Zi-Ling
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修正:大环四碳烯配体金属配合物的合成与结构表征
  • DOI:
    10.1039/c8nj90041h
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Fei, Fan;Lu, Taotao;Chen, Xue-Tai;Xue, Zi-Ling
  • 通讯作者:
    Xue, Zi-Ling
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知道了