程 鹏 廖代正

（南开大学化学系 天津 300071）

近年来，具有特殊性质的新型分子材料研究十分活跃，如分子超导材料和分子光学材料，有些甚至已进入应用阶段。但是，其重要性不亚于前者的三维分子铁磁体的研究，仅在近几年才引起人们的注意。1986

① 刊于 1993 年第 8 卷第 2 期第 1 页

年，美国、前苏联等国的研究小组几乎同时率先报道了几种具有铁磁性质的分子化合物，虽然许多学者对其真实性至今尚有疑问，但这些工作为以后发现真正的分子铁磁体做了开拓性的贡献。

所谓分子铁磁体是指使用制备分子化合物的方法合成出具有磁铁一样性质的化合物，使其在临界温度（Tc）下具有自发的磁化作用，如最初 Miller 报道的二茂铁与四氰基乙烯自由基形成的电荷转移化合物的Tc=4.8K，而最近 Kahn 报道的草酰胺桥联的铜（Ⅱ）-锰（Ⅱ）交替链状配合物的 Tc 已高达 30K。分子铁磁体的出现使以往仅在特殊条件下才能得到的功能性物质有可能通过溶液化学得到。这种研究方式的改变以及分子合成的无限性和选择的多样性有可能使生物工程、元件材料的研究出现突破性进展。此外，可以预期作为磁性材料，这类分子铁磁体远远优于以往的合金类铁磁体，如体积小、比重轻、结构多样化、易于复合和加工成型等，非常适于作航天材料、微波吸收隐身材料、电磁屏蔽材料、光磁开关材料、生物兼容材料和信息储存材料。当然，从另外一方面看，设计合成分子铁磁体又是一项难度极大的工作。为了保持整个晶格中主要是自旋平行排布，首先必须合成自旋多重度尽量高的分子、一维链或二维片，随后再让其以铁磁偶合的方式集合成宏观三维的物质。前者的设计属于分子磁工程，后者的设计属于晶体磁工程。目前对纯化学家来说，欲控制晶体中分子堆积的方式几乎是不可能的问题，如在 MnCu

（obbz）·nH2O 中（obbz 是双苯甲酰基草酰胺阴离子）：n=1 时，显示出铁磁性质，其 Tc=14K；而当 n=5 时，显示的则是反铁磁性质。因此， 设计合成分子铁磁体的晶体工程是自然界向化学家提出的一个新挑战。面临这种严峻的挑战，美国、前苏联、日本、法国和意大利等国的许多跨学科的研究组已使用各种方法进行种种尝试，取得了初步成效。本文介绍合成分子铁磁体的几种主要方法和取得的最新进展。