| 异金属簇{LnCu3}低温磁制冷性能 |
| Cryogenic Magnetic Refrigeration Properties of Heterometallic {LnCu3} Cluster Family |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 李焓 | 南开大学化学学院, 先进能源材料化学教育部重点实验室, 天津化学化工协同创新中心, 天津 300071 | | | 宋芬 | 南开大学化学学院, 先进能源材料化学教育部重点实验室, 天津化学化工协同创新中心, 天津 300071 | | | 师唯 | 南开大学化学学院, 先进能源材料化学教育部重点实验室, 天津化学化工协同创新中心, 天津 300071 | | | 马建功 | 南开大学化学学院, 先进能源材料化学教育部重点实验室, 天津化学化工协同创新中心, 天津 300071 | | | 程鹏 | 南开大学化学学院, 先进能源材料化学教育部重点实验室, 天津化学化工协同创新中心, 天津 300071 | pcheng@nankai.edu.cn |
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| 摘要: 基于对已报道Gd-Cu配合物的文献调研,发现一类{LnCu3}簇合物(Ln=Gd(1), Tb(2), Dy(3)),其CuII离子被GdIII离子有效分隔且分子内部仅拥有铁磁相互作用,因而对其进行了低温磁制冷性能研究。在已报道实验方法上加以改进,用一锅法制备出一系列异金属{LnCu3}簇合物(Ln=Gd(1), Tb(2), Dy(3)),并运用元素分析、红外、单晶/粉末X-射线衍射等方法对其进行表征,以证明其同构性及相纯度。低温磁热效应的研究结果表明簇合物1-3在ΔH=0~7 T下的最大磁熵变值(-ΔSm)分别为16.1(2 K), 6.9(5 K)和8.1(5 K)J·kg-1·k-1。簇合物1与已报道的Gd-Cu簇合物的磁熵变对比再次证明了弱铁磁相互作用在3d-4f分子磁制冷剂设计中起到重要的作用。 |
| 关键词: 低温磁制冷 磁热效应 磁熵变 铁磁相互作用 |
| 基金项目: 国家基金委创新团队(No.21421001),教育部创新团队(IRT13022和13R30),111引智计划(B12015)和天津市自然科学基金(13JCZDJC32200)资助项目。 |
| Abstract: Based on the survey of Gd-Cu complexes in literatures, a family of {LnCu3} clusters (Ln=Gd (1), Tb (2), Dy (3)) were selected to study the magnetocaloric effect (MCE) at low temperature due to their isolated Gd-Cu arrangement as well as the pure intramolecular ferromagnetic coupling. A modified one-pot synthetic method based on the reported result was developed to simplify the reaction procedure. Elementary analyses, IR, single crystal/powder X-ray diffraction measurements were carried out to determine the isomorphism and phase purity. Studies of MCEs indicate that complexes 1~3 have a maximum magnetic entropy change (-ΔSm) of 16.1 (2 K), 6.9 (5 K) and 8.1 (5 K) J·kg-1·k-1 for ΔH=0~7 T, respectively. Comparison of the MCE for {GdCu3} with the reported Gd-Cu clusters emphasizes the importance of weak ferromagnetic interactions in designing of 3d-4f molecular coolers. |
| Keywords: cryogenic magnetic refrigeration magnetocaloric effect magnetic entropy change ferromagnetic interaction |
| 投稿时间：2015-06-01 修订日期：2015-07-14 |
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| 李焓,宋芬,师唯,马建功,程鹏.异金属簇{LnCu3}低温磁制冷性能[J].无机化学学报,2015,31(9):1860-1866. |
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