文档介绍：申请资助项目情况
名
称
中文
基于不对称TTF衍生物的电磁双功能复合材料
英文
Conducting and ic bined material constructed from the unsymmetric TTF derivatives
研究类别
基础研究þ 应用研究¨ 技术开发¨
项目来源
国家重点项目¨ 省市或部门重大项目¨ 自选项目¨
863高技术研究项目¨ 国家自然科学基金项目þ
其他项目¨
研究经费
来源及
数额
国家自然科学基金委优秀创新群体项目和重大基金项目,
8万元/年
项目的具体内容、预期目标及国内外在这方面研究的现状:
本项目的具体研究内容
本项目拟利用分子组装和晶体工程学方法,实现导电和磁性功能单元在分子水平的耦合,研究其磁/电功能的耦合作用和影响规律。具体研究内容为:
设计和选择相应的桥联基团,将吡嗪、氮氧吡啶类等具有良好配位性的配位基团嫁接并合成含导电功能单元的配体TTF-Pz,研究配体及其氧化产物中传导电子的输运性质与电子结构的关系。
选择Cu(II), Co(II), Fe(III)等磁性功能单元,组装和制备TTF-Pz-M功能配合物。通过调控配合物的分子结构,实现磁/电功能的耦合。将量子化学计算方法和能带理论应用于上述体系的性质分析,研究电子能带结构,明确其构效关系。
预期目标
设计和优化配体及其金属配合物,在分子水平上复合电性和磁性两种性质,获得具有新颖结构和磁/电现象的分子磁性导体。初步建立该类分子间电子传导及磁交换模型,为寻找和设计新的磁/电耦合双功能分子体系提供实验体系和理论依据。
期望在SCI期刊上发表论文4-5篇,影响因子总和不低于12。
国内外在这方面研究的现状
将自旋定域(d或f电子)的磁功能单元引入TTF基(离域的p电子)导电功能单元中,可能导致磁/电功能的相互作用。业已得到了一些重要的功能复合体系,如顺磁体与有机超导体、反铁磁体与有机超导体、铁磁体与金属导体,以及场致铁磁体与有机超导体有效共存和功能复合的分子固体。
进一步的研究表明,导电和磁性两个功能单元之间的作用较弱。如何加强磁、电功能的相互耦合、实现材料的磁/电性有效调控,仍然是该领域中亟待研究的科学问题。由于有关p-d相互作用的复合磁性导体分子材料的研究在国内外几乎同步,国外同行尚未形成绝对的优势,这就为我们的研究提供了发展空间。
项目的科学意义、学术价值、应用前景、解决什么前人尚未解决的问题并务必说明本人的创新之处及主要特色:
科学意义、学术价值
构筑多种物理性质相互影响和协同作用的新型分子功能材料是目前国际上化学和材料科学领域的研究热点,也是极具挑战性的研究领域之一。自从1973年第一个有机金属TTF-TCNQ的发现,寻求更高温乃至室温的分子固体超导材料是无机、有机化学界共同追求的目标。与具有完全抗磁性的无机氧化物超导体相比,铁磁性有机导体的制得是电磁双功能分子材料研究中的一项重大进展。从电磁双功能材料出发,有可能得到铁磁性的超导体或反铁磁性的超导体,有望实现电磁功能的复合和调控,深化人们对电磁本质的更进一步的了解和认识。在分子水平上对材料电、磁性的调控,既可以从理论上带动人们从更深的层次认识电、磁现象的本质,也可能实现分子电子器件的制备。因此,电磁双功能