JACS：Cu基二维MOF材料独特的磁性

纳米技术

2020-07-06

二维金属-有机框架化合物材料（2D MOFs）由于其导电性能和微孔结构受到了广泛关注和应用性，并在化学气体传感器、电化学电容器等得以应用。目前，这种二维材料中的物理性质、自旋态并未得到很好的理解。目前大多数的二维MOF材料是由蜂窝结构的晶格组成，并且金属离子展现出Kagomé晶格排列结构。名古屋大学Kunio Awaga、Zhongyue Zhang，兵库大学Akira Yamaguchi等报道了一种结构特征导致MOF材料可能展现出独特的自旋态和磁性结构。通过在38 mK中测试磁化率和比热，作者发现立体结构特殊的Cu₃(HHTP)₂展现出量子自旋液QSL（quantum spin liquid）态。这些结果展示了MOF材料在新颖拓扑结构强相关MOF材料中的应用前景。

本文要点：

（1）

材料合成。六羟基三亚苯基HHTP（hexahydroxytriphenylene）和Cu(II)组成的六羟基三亚苯基。测试了材料在2~300 K范围内的ZFC和FC图，结果显示居里常数为0.38 emu·K·mol^-1，Weiss常数为-3.4 K，负Weiss常数说明了自旋之间的反铁磁作用。通过理论研究结果作者发现，材料中的磁性主要来自于Cu(II)离子。

参考文献

Yuki Misumi, Akira Yamaguchi*, Zhongyue Zhang*, Taku Matsushita, Nobuo Wada, Masahisa Tsuchiizu, and Kunio Awaga*

Quantum Spin Liquid State in a Two-Dimensional Semiconductive Metal-Organic Framework, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI：10.1021/jacs.0c05472

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c05472