嵌入化合物Fe0.95PS3(MV)0.11的合成与磁性能研究

利用嵌入反应合成了有机-无机嵌入化合物Fe0.95PS3(MV)0.11(MV为1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶阳离子),对其结构和磁性进行了研究.x射线衍射数据表明,此嵌入化合物的晶体结构仍为单斜晶系,空间群为C2/m,晶胞参数a=0.879 nm,b=0.944 nm,c=1.070 nm,β=114.76°.相对于纯FePS3,层间距离增大0.33 nm.磁化率研究表明,从室温降到4.2 K过程中,此化合物经历了两级磁相变.在居里温度TC=84 K以下发生铁磁相变,奈尔温度TN=26 K以下为反铁磁相变.12-300 K变温Mossbauer谱研究证实,此化合物存在三个高自旋二价铁的位置,表明在嵌入反应过程中有电荷从客体分子转移到主体晶格中Fe-S的e*g反键轨道上,并有部分铁离子从晶格中脱出,从而在主体晶格中产生金属阳离子空位.铁磁性是由于自旋倾斜所致,而极低温度下自旋倾斜消失,又表现为反铁磁性.