介紹一種具有含SS晶格的(TM=Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)MOFs二維磁性金屬有機(jī)框架

二維金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)是由金屬原子和極性有機(jī)分子組成的新型二維材料，由于其成本低、化學(xué)穩(wěn)定性好、易于制備和機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，引起了人們的廣泛興趣。在二維MOF的研究中還發(fā)現(xiàn)了一些新的物理特性，如鐵磁/反鐵磁基態(tài)、超導(dǎo)性、拓?fù)浣^緣等特性。根據(jù)二維MOFs的幾何結(jié)構(gòu)，其晶格結(jié)構(gòu)可分為六方格、20方格、22方格、23方格、25方格、17方格、18方格、15方格、16方格、24方格等。ShastrySutherland (SS)晶格是一種特殊類型的扭曲平方晶格，由Shastry Sutherland26在1981年提出，SrCu2(BO3)2和稀土金屬四硼化物RB4（R=La-Lu）都是**的具有SS晶格的材料。

關(guān)鍵詞：

一類具有SS晶格的二維TM-PBP MOFs

二維磁性金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)

六方格晶格結(jié)構(gòu)MOF材料

20方格、22方格二維MOF材料

23方格、25方格、17方格二維MOF材料

18方格、15方格、16方格、24方格二維MOF材料

SrCu2(BO3)2和稀土金屬四硼化物RB4（R=La-Lu）都是**的具有SS晶格

ShastrySutherland（SS）扭曲平方晶格材料

含SS晶格的二維TM- PBP (TM=Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)MOFs

Mn-PBP鐵磁性(FM)材料

Fe-PBP反鐵磁性(AFM)材料

TM-PBP (TM=Cr、Co、Ni)磁性二聚體MOF

TM-PBP (TM=Cu、Zn)非磁性材料MOF

Mn-PBP 一種SS晶格的FM二維MOF

TM-PBP MOFs半導(dǎo)體材料

TM-PBP框架材料

TM-PBP MOFs(TM=Cu、Zn)

成果簡介
本文利用密度泛函理論(DFT)計(jì)算和蒙特卡洛模擬，系統(tǒng)地研究了含SS晶格的二維TM- PBP (TM=Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)MOFs。結(jié)果表明，它們具有不同的基態(tài)磁特性。Mn-PBP和Fe-PBP分別為鐵磁性(FM)和反鐵磁性(AFM)， TM-PBP (TM=Cr、Co、Ni)和TM- PBP (TM=Cu、Zn)分別為磁性二聚體和非磁性。Mn-PBP應(yīng)該是一個(gè)有SS晶格的FM二維MOF，其居里溫度預(yù)計(jì)在105k左右。PBP分子的pz軌道雜化和Mn原子的dxz和dyz軌道雜化形成的新型低對(duì)稱配位鍵對(duì)TM-PBP的形成起著非常重要的作用。電子結(jié)構(gòu)計(jì)算表明，TM-PBP MOFs是帶隙在0.12 eV至0.85 eV之間的半導(dǎo)體，可以通過應(yīng)變或空穴/電子摻雜等多種方法輕松調(diào)制。

圖1 TM-PBP的原子結(jié)構(gòu)示意圖。黑色虛線勾勒出TM- PBP體系的單位胞元，晶格參數(shù)標(biāo)記為a。N1、N2和N3表示一個(gè)TM原子(紅球)周圍的三個(gè)N原子(藍(lán)球)。紅色虛線(d1)和藍(lán)色虛線(d2)分別表示最近的TM原子和**最近的TM原子之間的相互作用。
TM- PBP框架以紅色虛線(最近鄰)和藍(lán)色虛線(**近鄰)連接的TM原子為焦點(diǎn)，可抽象為一個(gè)變形的正方形格點(diǎn)，在拓?fù)渖系韧�于�?biāo)準(zhǔn)的Shastry-Sutherland (SS)格點(diǎn)。

表1列出了TM-PBP的晶格參數(shù)，除Cu外，隨著原子序數(shù)的增加，其晶格參數(shù)一般由Cr降至Zn。TM原子距離的最近近鄰(d1)約為5-6?，而**近鄰TM原子距離(d2)約為10?。大多數(shù)TM-PBP MOFs的TM原子與PBP分子之間的結(jié)合能約為每TM原子3-4 eV，而Zn-PBP的結(jié)合能僅為1 eV。

圖2 Mn-PBP的電子結(jié)構(gòu)。左:旋轉(zhuǎn)帶(藍(lán)線)；中間:自旋帶(紅線)；右:自旋向上和自旋向下的狀態(tài)密度(PDOS)。

如圖2所示，Mn-PBP的自旋上電子的半導(dǎo)體行為帶隙為0.12 eV，而自旋下電子的帶隙幾乎為1 eV，這意味著MnPBP框架是一個(gè)帶隙很小的FM半導(dǎo)體，在熱、光或電刺激下，可獲得**自旋極化載流子。

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脯氨酸修飾金屬有機(jī)框架UiO-67-NHPro

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Pd@UiO-66(NH2)

Fe3O4@UiO-66-NH2磁性納米復(fù)合材料

復(fù)合材料MoS2/UiO-66-CdS

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聚多巴胺(PDA)涂層鋯系金屬有機(jī)骨架(UiO-66)

PDA/UiO-66復(fù)合納米材料

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高比表面積金屬有機(jī)框架PCN-61/PCN-66/PCN-14

PCN-6含銅的金屬-有機(jī)骨架材料

改性金屬有機(jī)骨架材料PTA@PCN?10

功能化鋅金屬有機(jī)骨架MOF-5

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鉑納米顆粒修飾的多孔卟啉基金屬-有機(jī)框架

卟啉基金屬-有機(jī)框架化合物Pt@PCN-222

膦烷-咪唑啉PCN鉗形鈀化合物

**細(xì)胞膜包裹的仿生納米粒子(TPZ@PCN@Mem)

金屬有機(jī)骨架MIL-88A靶向材料

氨基修飾MIL-101金屬-有機(jī)骨架化合物

以上資料來自西安pg電子官方生物小編zhn2020.12.10