2018广东科学技术奖公示表-南京师范大学.DOC

PAGE 1 - - 2018年度广东省科学技术奖公示表 （自然科学奖） 项目名称 稀土基磁性配合物的结构设计与性能调控 主要完成单位 中山大学 主要完成人 （职称、完成单位、工作单位） 1. 童明良（教授、完成单位：中山大学、工作单位：中山大学、主要贡献：项目负责人，是全部代表论文的通讯作者和主要学术思想提出者，提出配位对称性导向的高性能稀土基单分子磁体的组装新策略，系统发展和总结出优化稀土基磁制冷材料性能的结构组装规律，对发现点1-3均做出了创造性贡献。） 2. 刘俊良（副研究员、完成单位：中山大学、工作单位：中山大学、主要贡献：代表论文1、2的共同通讯作者，代表论文3-5、10的第一作者，代表论文2、6的第二作者，对发现点1-3做出了创新性贡献。） 3. 陈龑骢（博士后、完成单位：中山大学、工作单位：中山大学、主要贡献：代表论文1、2、9、10的第一作者，代表论文3的第二作者，对发现点1、3做出了创新性贡献。） 4. 刘江（讲师、完成单位：中山大学、工作单位：南京师范大学、主要贡献：代表论文1的第一作者，对发现点1做出了创新性贡献。） 5. 冷际东（副教授、完成单位：中山大学、工作单位：广州大学、主要贡献：代表论文7的第二作者，对发现点2、3做出了创新性贡献。） 项目简介 项目成果属于化学学科中的功能配合物化学领域。磁性配合物分子是面向未来的高密度信息储存、量子计算、分子自旋电子学、低温磁制冷等方面应用的材料基础，其研究涉及化学、物理、材料等多学科前沿领域的交叉。利用纳米尺寸的分子来存储信息和作为“分子计算机”，将使计算机在小型化方面发生“量子飞跃”。在国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目的资助下，该项目以稀土基磁性配合物分子材料的精准合成及性能调控机制为主线，开展了从配位对称性导向的高性能单分子磁体新策略的提出、到磁各向异性与磁阻塞温度调控规律的探索，再到创纪录的有效能垒和高磁阻塞温度的单分子磁体的发现以及具有显著磁热效应的低温磁制冷材料的深入系统研究。重要科学发现如下： （1）提出配位对称性导向的高性能稀土基单分子磁体的组装新策略。利用有效静电模型的理论分析，创造性地提出将稀土离子置于C∞、D4d、D5h、D6d配位对称性中能有效消除横向磁各向异性、抑制磁量子隧穿效应，从而有利于提高稀土基单分子磁体的磁阻塞温度以及增加有效能垒的设计策略，并率先定向合成一系列具有D5h局域对称性的高性能稀土基单分子磁体，创造了单分子磁体有效能垒和磁阻塞温度的新纪录，突破了高性能稀土基单分子磁体的发展瓶颈。 （2）以自下而上、精准的合成化学手段，运用分子工程、晶体工程以及磁工程策略开展针对磁各向异性的控制研究。首次获得具有非磁基态的平行四边形稀土基单分子磁环；发现首例具有易面磁各向异性的稀土基单分子磁体。突破了单分子磁体必须具备易轴磁各向异性的传统看法，丰富和发展了对磁各向异性的本质认识。 （3）系统发展和总结出优化稀土基磁制冷材料性能的结构组装规律。利用过渡金属、稀土金属间不同的磁耦合特性，提出提高稀土离子密度、桥连间隔d-f金属等组装方法来设计磁热效应显著的稀土基配合物，发现了多种迄今磁热效应最显著的低温磁制冷材料，远超出已商业化的钆镓石榴石（Gd3Ga5O12，简称GGG），实现了稀土基磁制冷材料在设计策略和性能提升上的新突破。 本项目10篇代表性论文发表在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Coord. Chem. Rev.、J. Mater. Chem. A、Chem. Sci.、Chem. Commun.等重要学术期刊上。被国内外同行在Nature、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Acc. Chem. Res.等期刊论文正面引用和评述1300余次，单篇最高他引231次，有7篇论文单篇他引超过100次，ESI高被引论文5篇。在国内外重要学术会议做大会报告、主旨报告、邀请报告30余次。 项目执行期间，第一完成人获聘教育部“长江学者奖励计划”特聘教授（2014年）、入选国家百千万人才工程、英国皇家化学会会士（2014年）、获日本化学会杰出讲座奖（2012年）。 代表性论文 专著目录 论文1：A Stable Pentagonal-Bipyramidal Dy(III) Single-Ion Magnet with a Record Magnetization Reversal Barrier over 1000 K 论文2：Symmetry-Supported Magnetic Blocking at 20 K in Pentag