分子纳米磁体可以在分子水平保持磁化取向的状态，有望成为未来信息存储的新材料。其中，光开关分子纳米磁体更被看好，而磁滞则是其发挥作用的关键。近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室刘涛教授课题组利用[W(CN)8]3-单元与FeII自旋交叉基元配位组装一维链，在光开关分子纳米磁体磁滞研究中取得重要进展。相关研究成果以“Switchingthemagnetichysteresisofan[FeII–NC–WV]-basedcoordinationpolymerbyphotoinducedreversiblespincrossover”为题发表在NatureChemistry上。精细化工国家重点实验室赵亮博士为论文第一作者，刘涛教授和孟银杉副研究员为论文共同通讯作者。
表现出磁滞的分子磁体具有对应于二进制中“0”和“1”的两种磁性状态，有望应用于高密度信息存储、自旋电子学器件、分子传感和量子计算等。利用外界光刺激对磁滞进行快速可逆开关，并使之与光、电等信号耦合，实现对磁性状态的读写操作，在理论研究和实际应用方面均具有重要意义。
然而在现有的研究体系中，光调控分子纳米磁体本征的磁滞行为仍没有被观测到。磁滞的产生取决于材料分子层面上自旋中心的磁各向异性以及自旋中心之间的磁耦合作用。构筑具有磁滞的光响应分子纳米磁体，不仅要兼顾孤立自旋中心磁各向异性和它们之间的磁交换作用，又要对光响应自旋转变中心的配位环境进行精确调控，是一项极具挑战的课题。
[FeII–NC–WV]一维链结构该项研究中，研究人员选择具有强旋轨耦合作用的八氰合钨建筑单元(Bu4N)3WV(CN)8与FeII离子组装强磁交换作用的一维链，利用长桥配体1,4-双(1H-咪唑-1-基)苯与FeII离子配位构筑刚柔并济的结构，获得了一例光开关分子纳米磁体。-nm和-nm激光照射可以驱动FeII离子在低自旋态（S=0）和高自旋态（S=2）间的可逆转换，并伴随链内磁交换作用通道的打开与关闭，实现对光诱导单链磁体与单分子磁体行为的可逆切换。-nm光诱导激发态在低温下表现出明显的磁滞回线，矫顽场高达1.9T。-nm激光照射引起FeII离子从顺磁态到抗磁态转变，磁交换作用通道被关闭，磁滞回线消失。
该项工作利用光诱导可逆自旋转变首次实现了分子纳米磁体磁滞开与关的调控，为设计基于自旋转变单元的光响应功能分子材料提供了新思路。
以上工作得到了国家自然科学基金委和大连理工大学的大力支持。作为世界一流大学A类建设高校，大连理工大学近年来以科研育人为宗旨，以创新驱动发展为动力，抢抓机遇，坚持瞄准科学前沿和国家重大战略需求，围绕重大项目谋划、科研创新团队培育、重大科技成果凝练、科研基地建设等方面，精心组织、扎实推进，科技工作取得了丰硕的成果，为建设特色鲜明的世界一流大学提供了有力支撑。年以来，学校共获国家科技成果奖励58项，以第一完成单位获得30项，其中国家技术发明一等奖2项，国家科技进步奖（创新团队）1项；省部级科技成果奖励项。
延伸阅读：
精细化工国家重点实验室是年经国家计划委员会批准，依托大连理工大学筹建而成，年9月通过国家验收并正式对外开放，在年和年国家重点实验室评估中连续两次获评优秀。现任实验室学术委员会主任佟振合院士，实验室主任彭孝军院士。实验室的研究方向为染料及其光化学、精细化工新材料、精细化工清洁制备技术。
一直以来，精细化工国家重点实验室面向科学前沿，面向国家重大需求，面向国民经济主战场，着力自主创新。
实验室是中国染料工业的摇篮。研发的数码打印染料已占全球通用墨盒的20%；医学诊断染料大规模用于血液临床检验，出口90多个国家；光分解水制氢和生态纺织染料研究，具有国际领先水平。获国家自然科学二等奖1项、技术发明二等奖2项、科技进步二等奖1项，中华人民共和国国际科学技术合作奖1项。目前正在攻克“卡脖子”的彩色柔性显示、基因测序染料等。
精细化工新材料研究瞄准重大需求。研制的可溶耐高温树脂是航空航天不可或缺的材料；水下声呐吸收材料、雷达隐身材料、环保轮胎等都具有领先水平。获国家技术发明二等奖2项。目前正在攻克核泵轴套、高容量锂硫电池电极等关键新材料。
清洁工艺和关键技术大规模应用。研发的煤化工合成气纯化技术，占全国产业化90%以上；低碳烷基芳构化技术30余套万吨级规模化应用；膜技术为石油尾气回收、消除“点天灯”、减少污染做出了重要贡献。获国家科技进步二等奖3项。目前正研究大规模风洞制冷等关键技术。
更多精彩资讯，欢迎