钾掺杂2-苯基喹啉的晶体结构和磁性研究

作     者：任闯 付明安 吴静 陈琳 高云 黄忠兵 

作者机构：湖北大学物理学院湖北 武汉 湖北大学材料科学与工程学院湖北 武汉 

出 版 物：《凝聚态物理学进展》 (Advances in Condensed Matter Physics)

年 卷 期：2023年第12卷第3期

页      面：54-64页

学科分类：07[理学] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主　　题：2-苯基喹啉 钾掺杂 两步制备工艺法 磁性 第一性原理计算 

摘      要：本文采用恒温加热超声与低温高真空退火的两步制备工艺法成功合成了钾掺杂2-苯基喹啉分子晶体。直流和交流的磁性测量结果表明,掺杂晶体具有居里温度约为50.0 K的弱铁磁性。结合XRD测试和第一性原理计算结果发现,掺杂晶体属于P1空间对称群,且钾原子和2-苯基喹啉分子的摩尔比为1:1。电子结构的计算和拉曼光谱的研究表明,K-4s电子转移到了C-2p轨道上并形成了局域磁矩,晶胞中ab平面内相邻分子磁矩之间具有非共线的反铁磁排列,沿着c轴方向上层间相邻分子磁矩之间为铁磁排列,每个晶胞具有0.004 μB的净磁矩,由此导致了弱铁磁性的形成。本文的研究结果为开发和设计基于芳香烃的高温有机分子磁体提供了一条重要的线索和思路。