补充资料：有机高分子磁性材料

有机高分子磁性材料
、甲;少、一，一，organie and Polymeriemagnetie materials

有机高分子磁性材料organie and polymeriemagnetie materials含有稳定自由基并具有铁磁相互作用的有机化合物或含过渡金属的复合物的统称。它可分为含N、C、H、O的纯有机铁磁体和含过渡金属的结构型的有机化合物或复合物两大类。它是20世纪80年代中期才出现的新型功能材料。它的出现打破了有机物与“铁磁”无缘的传统观念。 分子设计具有自旋距的原子或分子间的相互作用，由它们的自旋距之间的交换积分IAB(R)决定。八B(R)>O为反铁磁相互作用;I^B(R)<0为铁磁相互作用。因此，设计具有铁磁性的有机分子必须满足:①体系中的原子或分子必须具有顺磁性，即含有自由基(必(C，3H，7N3)250;·6 HZO)的从=2.gemu/g，在1.5K时Mr二1.2emu/g，Hc=500Oe;而在300K时Mr=1.48emu/g，Hc二200Oe，Tc>3OOK，且在室温下可被磁铁吸引。 应用前景由于有机材料结构多样化，易于复合加工成型、比重轻以及优异的电磁性能，它将在航空航天、微波吸收、电磁屏蔽、信息存贮等技术上有诱人的应用前景。预计它将成为化学界和物理界十分热门的研究领域。科学家将致力提高磁含量和居里温度Tc以及搞清铁磁性的来源。(万梅香)要条件);②自由基之间的交换积分八B(R)<0，即具有铁磁相互作用(充分条件)。 铁磁特性铁磁性材料在外加磁场作用下具有如下特征:①磁化率(x)服从居里一外斯(Cuire一Weise)定律(、一币C下)，且外斯常数夕>0。②磁饱和。当磁场强\八T一8产，一z’广y，’“~以一“o~~~’一o一~~切声度高于某临界值之后，磁化强度不再随磁场强度的增加而增加，呈磁饱和现象。③磁滞。磁化强度不仅与已知时刻的磁场强度有关，而且还与以前的磁场强度有关的现象。通常用剩余磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)描述磁滞的性质。④居里温度Tc。当温度T)界时，材料的铁磁性完全消失。 理论模型自60年代初期开始，各种有机铁磁体的理论模型相继出现并逐渐完善，其主要的物理模型有以下几种。 ①自旋交换模型。相邻自旋虽然总趋于反平行，但是通过电子的非局域化和自旋极化而导致分子链形成正、负自旋区域相间的自旋分布。如果当正自旋密度远大于负自旋密度时，宏观上就出现铁磁相互作用。 ②混合堆积模型。万电子给体的阳离子自由基D和电子受体的阴离子自由基A成线性交替排列…D+A一D+A-…时，只要D和A中有一个的基态为3线态时，电子自旋呈平行排列，而且这种电荷转移可以在三维空间进行从而产生宏观铁磁性。 ③超级交换模型。两个相邻自由基之间的交换作用是反铁磁的。但是，当自由基以一定的方式排列时却可以产生铁磁相互作用。 典型体系包括以下几种: ①分子晶体。含氮氧自由基的分子晶体NTDIOO的磁化率服从居里一外斯定律，且0一1.08一1.68K，Ms为19.47一20.38emu/g，在1.5K下观察到磁滞回线，其中Mr=0.29一0.38emu/g，Hc一80一125Oeo该化合物容易生长单晶，是研究铁磁性起源的好对象。 ②高聚物。poly一BIPO是典型的具有铁磁性的高聚物，其从~0.2emu/g，Mr一0 .025一0.05emu/g，Hc一295一470 oe，其磁性依赖于聚合条件。但是该化合物的磁含量仅为理论值的1/100而且重复性差，是否具有铁磁性仍有争议。另一类是将无机的磁粉(7一Fe203)或永磁体粉料与高聚物共混，经挤压成形工艺制备所需的块状，板状或线状材料。其磁学性能及材料的力学性能均依赖于复合材料的组分及加工工艺等因素，它己广泛用做冰箱密封条。 ③电荷转移复合物。含二茂铁〔Fe(C5Me5)2〕的与TCNQ等电子受体的电荷转移复合物也观察到铁磁性，其Ms一16300 emu/g，天二二4 .SK。它的磁学性能受化学结构、金属元素、CS环上取代基及电子受体的性质影响。Tc>300K在室温一朴巧被磁铁吸引。但在空气中与氧反应而迅速分解。 ④金属有机络合物。希夫碱金属有机复合物(Fe-

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