具有电磁耦合效应的六配位手性镝单离子磁体的合成方法,以氯化镝六水合物为金属盐,以三环己基氧磷为配体,以乙醇和水为混合溶剂.具体步骤如下:首先,将摩尔比为2:1的三环己基氧磷和DyCl3·6H2O混合物放入烧杯中,并将乙醇和水按照体积比3:1的比例配成混合溶剂,按照混合物与溶剂之比为24.2mg:1mL的比例混合,常温下搅拌4小时.接着,将混合溶液在室温下静置3天,即可得到无色长方体状的晶体.最后,用冰乙醇洗涤所得晶体,可对所得晶体进行提纯.
该六配位手性镝单离子磁体的化学式表示为[Dy(Cl)3(L)2C2H5OH]·C2H5OH,其中L为三环己基氧磷,C2H5OH为乙醇.晶体结构测定采用Supernova型X-射线单晶衍射仪,使用经过石墨单色化的Mo-Kα射线为入射辐射源,以扫描方式收集衍射点,经过最小二乘法修正得到晶胞参数,从差值FourIer电子密度图利用SHELXL-97直接法解得晶体结构,并经Lorentz和极化效应修正.结构图表明,所得化合物的六配位镝离子位于八面体的中心,分别与三个氧原子和三个氯离子配位.
该镝单离子磁体在低温2-10K的变场磁化率曲线显示明显的磁各向异性或低能态的激发,有望成为单离子磁体.交流磁化率的测量证明该单离子磁体在1200外加直流场下具有明显的温度依赖.科尔-科尔数据也印证了其单离子磁体行为.在外加磁场情况下,该单离子磁体2K,10K和40K温度下的相对介电常数随着磁场从-80kOe-80kOe的变化曲线显示,相对介电常数随外加磁场的变化而变化,这说明了该化合物存在电磁耦合效应.