『中国科学报』助力“中国牌”晶态材料再攀高峰( 三 )
“培育阶段的5次指南发布 ， 均经过指导专家组讨论 。 在阶段评估的基础上 ， 根据晶态材料的学科前沿发展 ， 以晶态材料为主线 ， 对研究计划进行增补和调整 。 ”洪茂椿说 。
在项目集成阶段 ， 为进一步凝练重大科学问题 ， 指导专家组会评估培育阶段的项目 ， 根据前期研究成果 ， 重点集成、加强资助 。
经过指导专家组对项目执行情况的评估并结合本研究计划目标的要求 ， 在分子磁体、分子基铁电和多铁材料、分子基MOF材料、分子基光功能材料、非线性和激光晶体材料和能量转换材料6个方向凝练集成项目 。 最终根据2014年度重点资助领域和研究方向 ， 对前期的项目再次归纳总结 ， 形成了三个集成方向 ， 即磁电功能分子晶态材料、分子铁电体材料、层状超导与热电材料 。
“科学创新不能总模仿别人 。 ”这是洪茂椿常挂在嘴边的一句话 。 他表示 ， 下一步将集中国内晶态材料领域优势力量 ， 在“从0到1”的基础研究方面取得更大的原始创新成果 ， 同时面向国家重大需求 ， 在提高关键核心技术创新能力方面取得重要突破 ， 在晶态材料研究领域实现新的跨越 。
本文插图
一例线形二配位镝单分子磁体的晶体结构一例线形二配位镝单分子磁体的晶体结构
不断刷新纪录！我国单分子磁体研究已站在国际前沿
尺寸约1纳米的单分子磁体 ， 有望突破现有磁存储、芯片技术材料理论和技术极限 ， 成为未来高密度存储和量子计算的理想元件 。 寻找合适的高性能单分子磁体 ， 成为近年来的一个研究热点 。
在国家自然科学基金重大研究计划“功能导向晶态材料的结构设计和可控制备”支持下 ， 科研人员锁定“能垒”和“阻塞温度”两个关键指标 ， 不断提升材料性能 。
中山大学化学学院教授、中国科学院院士陈小明向《中国科学报》介绍 ， 研究人员主要在磁各向异性调控和对称性调控等方面取得进展 。
在磁各向异性调控方面 ， 科研人员分别刷新了自旋基态和核数的最高纪录 。 2015年 ， 大连理工大学刘涛课题组与日本学者合作 ， 设计合成出高对称性铁磁耦合的高核簇 ， 基态自旋量子数达到45 ， 为当时报道的最高纪录 。 西安交通大学郑彦臻课题组则于2016年首次报道了目前核数最大的稀土单分子磁体——稀土基“纳米管”{Dy72} ， 该管状分子外壁由72个稀土金属中心通过氧桥连接组成 。
“考虑到这些分子磁体的能垒和阻塞温度都不高 ， 因此开拓新的提升单分子磁体性能的有效策略非常迫切 。 ”陈小明指出 。
北京大学高松院士课题组发展了提升单分子磁体性能的新策略 。 基于这些新策略 ， 他们通过分子设计与合成 ， 制备了一系列结构多样的稀土金属单离子磁体 ， 有利于产生高能垒 。 2011年 ， 他们报道的“环戊二烯环辛四烯基铒” ， 则开辟了金属有机单离子磁体研究的全新领域 。
在对称性调控方面 ， 中山大学童明良课题组率先从晶体场理论预测出发 ， 提出创新性的理论预测 。 同时设计合成了一系列热稳定性很高的单离子磁体 ， 不断刷新能垒和阻塞温度纪录 。
2017年前后 ， 童明良课题组与英国学者合作 ， 设计合成并表征了准线性配位的茂镝单分子磁体 ， 再次刷新世界纪录 ， 其有效能垒大于2200K、阻塞温度突破液氮温度达80K ， 为单分子磁体的实用化奠定了基础 。
“2011年以来 ， 在该重大研究计划的支持下 ， 中国学者先后提出金属有机单离子磁体、具有对称性特征的点群分子可以提高能垒和阻塞温度 ， 之后研究进展迅速 。 ”陈小明表示 ， “中国学者能够多次刷新纪录 ， 说明我们已经站在国际最前沿 。 ”
本文插图
推荐阅读
- 海峡生活汇印度对中国虎视眈眈，我国将如何迎接挑战，英国仍想着事后清算
- 董明珠说中国制造不能没有格力，事实真的是如此么？
- 中国财富网你买对了吗？“一杯咖啡”引发的索赔，董责险
- 环球时报热点 离中方的最终决定还有10天，澳大利亚担忧“中国关税报复”
- 中国青年网美众议院调查特朗普防疫应对措施
- 『中国』相约云上！省发改委牵头召开云上2020年中国品牌日活动福建分会场新闻通气会
- 省市场监@江西创新抽查模式 助力市场主体复工复产
- 【核武器】中国四艘轻型航母现身，增加核武器数量呼声高涨，你细品
- 冷门体育知识今落叶归根回国执教，中国体操天才入美国籍后培养数位世界冠军
- 中国质量报山西记者站精准助力台骀山景区复工复产，迎泽市场监管多措并举