英国曼彻斯特大学Nicholas F. Chilton团队报道了单分子磁体高温磁弛豫速率的从头算预测方法。相关研究成果近日发表于《美国化学会志》。
以[Dy(CpR)2]+阳离子(CpR是取代的环戊二烯基阴离子)为基础的有机金属分子已经成为寻找高温单分子磁体的领跑者。在该结构相似的分子家族中，它们的磁性发生了显著的变化，这说明了理解磁结构关系对于开发更有效的设计策略的重要性。
该文中，研究人员发展了一个从头算自旋动力学方法，并表明它能够定量预测Orbach区域的相对弛豫速率。将其应用于所有报道的[Dy(CpR)2]+阳离子，可以让研究人员了解它们定量预测弛豫动力学的差异，其中主要的判别标准是晶体场分裂的大小，而不是自旋—振动耦合的差异。
随后，研究人员利用该方法预测了一系列假设的有机金属三明治化合物的弛豫速率，揭示了现有化合物已达到的2100~2200K左右的有效磁弛豫势垒上限。研究结果表明，单金属单分子磁体的进一步改进需要利用电子激发将振动模式脱离共振。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1021/jacs.1c01410
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