一维量子反铁磁性3d过渡金属链的脱水设计间接合成和性能研究
批准号:
21901078
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
卢红成
依托单位:
学科分类:
B0104.无机合成
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
低维量子反铁磁性材料因具有自旋液体等新奇量子现象以及与高温超导的相关性,近年来迅速成为研究前沿和热点。然而,其新奇量子现象和异常特性的起源、本质以及机制,却还未被完全理解。因此,急需更多、更完美的新型低维量子反铁磁性材料模型进行深入研究。本项目申请人通过直接反应已经合成出目前一维磁性最优异的S=5/2链状结构。在此研究基础上,本项目拟通过间接脱水法可控合成更完美、一维量子磁性更优异的一维量子反铁磁性3d过渡金属链体系。而且,相比通过反应直接合成,此脱水间接合成方法更具可控性和普适性。本项目研究拟揭示微弱氢键减弱链间磁交换作用J’的显著作用,阐明单水分子脱水控制获得单原子链接以增强链内磁交换作用J,并最终合成出一维量子磁性优异的一维量子反铁磁性链化合物的可行性和有效性。
英文摘要
Low dimensional quantum antiferromagnetic (AFM) materials are of great interest recently due to their potential novel quantum phenomena like spin liquid and relation to high temperature superconductivity. However, the origin, nature, and mechanism of the novel quantum phenomena has not been understood very well. Thus, more ideal new low dimensional quantum AFM models need be urgently discovered for intensive investigation. The applicant of this project has discovered a nearly ideal spin S = 5/2 AFM chain with best one-dimensional (1D) magnetism. Based on the previous research, this project aims to experimentally realize more ideal 1D quantum AFM systems by indirect dehydration approach. This indirect dehydration approach is more controllable and universal, compared to direct synthesis by direct reaction of raw materials. This project plan to reveal the significant effect of weak hydrogen bonding on reducing interchain interaction J’, and illustrate the feasibility and validity of realizing 1D AFM chain compound with excellent 1D quantum magnetism by dehydration of single water molecule with enhanced intrachain interaction J by obtaining single atom as bridging ligand.
一维量子反铁磁性材料等低维量子反铁磁性材料因具有自旋液体等新奇量子现象以及在量子通讯和量子计算方面的潜在应用,近年来迅速成为研究前沿和热点。然而一维量子磁性优异的一维量子磁性链材料依然十分缺乏。本项目成功合成出了包括首例磁性氟碘酸盐等14种新型一维量子反铁磁性3d过渡金属链化合物。其中新型一维量子反铁磁性链化合物FeF3(2,2’-bpy)·2H2O的一维量子磁性非常优异,J’/J 比值达到10-6(J’为链间磁性化作用,J为链内磁相互作用),为目前最优异的5/2自旋一维量子磁性链。此项目资助的研究成果目前已发表SCI论文4篇,包括Inorganic Chemistry 2篇,Nano Research 1篇以及Crystal Growth & Design 1篇。参加学术会议总共6次,国内学术会议5次,国际学术会议1次。已培养硕士研究生2名。此项目研究结果成功揭示了微弱氢键有效隔离自旋链的显著作用,也阐明了脱水法间接合成一维量子反铁磁性链的可控性和普适性。成功合成出的优异一维量子反铁磁性链材料为后续深入研究提供了更好的实验模型材料,为进一步推动其在量子计算等方面的应用奠定了一定的物质基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
MIO3F (M = Co and Ni): Magnetic Iodate Fluorides with Zigzag Chains
MIO3F(M = Co 和 Ni):具有锯齿链的磁性碘酸盐氟化物
DOI:10.1021/acs.inorgchem.2c03167
发表时间:2022-10-26
期刊:INORGANIC CHEMISTRY
影响因子:4.6
作者:Liu,Hang;Wang,Yanhong;Lu,Hongcheng
通讯作者:Lu,Hongcheng
DOI:https://doi.org/10.1007/s12274-022-5206-5
发表时间:2022
期刊:Nano Research
影响因子:9.9
作者:She Yan;Wang Yanhong;Li Shuang;Wang Tao;Lu Hongcheng
通讯作者:Lu Hongcheng
CoMOF5(pyrazine)(H2O)(2)(M = Nb, Ta): Two-Layered Cobalt Oxyfluoride Antiferromagnets with Spin Flop Transitions
CoMOF5(pyrazine)(H2O)(2)(M = Nb, Ta):具有自旋翻转跃迁的两层氟氧化钴反铁磁体
DOI:10.1021/acs.inorgchem.1c01654
发表时间:2021
期刊:Inorganic Chemistry
影响因子:4.6
作者:Zhou Yadong;Wang Yanhong;Cao Jiaojiao;Zeng Zhuo;Zhou Taiping;Liao Rongzhen;Wang Tao;Wang Zhenxing;Xia Zhengcai;Ouyang Zhongwen;Lu Hongcheng
通讯作者:Lu Hongcheng
Synthesis, crystal structure, and magnetic properties of a new one-dimensional chain antiferromagnet Co(ox)(bib)·H2O (ox = oxalate; bib = 1,4-bis(imidazole-1-yl)benzene)
新型一维链状反铁磁体Co(ox)(bib)·H2O的合成、晶体结构和磁性能(ox =草酸盐;bib = 1,4-双(咪唑-1-基)苯)
DOI:10.1007/s12274-022-5206-5
发表时间:2022
期刊:Nano Research
影响因子:9.9
作者:She Yan;Wang Yanhong;Li Shuang;Wang Tao;Lu Hongcheng
通讯作者:Lu Hongcheng
DOI:doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c03167
发表时间:2022
期刊:Inorganic Chemistry
影响因子:--
作者:Liu Hang;Yanhong Wang Yanhong;Zhou Yadong;Li Shuang;Dou Yaling;Wang Tao;Lu Hongcheng
通讯作者:Lu Hongcheng
基于三角功能基元的量子自旋液体(阻挫)模型材料的设计合成与物性研究
- 批准号:22271107
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:卢红成
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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