吴子文, 周沃华, 丁丹丹, 陈　蓉, 许　旋,2,3*, 罗一帆,2,3*, 徐志广,2,3

(1.华南师范大学化学与环境学院，广州 510006; 2.教育部环境理论化学重点实验室，广州 510006;3.广州市能源转化与储能材料重点实验室，广州 510006)



金属串配合物[CoMCo(dpa)4(NCS)2](M=Co,Ni,Pd,Pt)结构和自旋过滤性质研究

吴子文1, 周沃华1, 丁丹丹1, 陈蓉1, 许旋1,2,3*, 罗一帆1,2,3*, 徐志广1,2,3

(1.华南师范大学化学与环境学院，广州 510006; 2.教育部环境理论化学重点实验室，广州 510006;3.广州市能源转化与储能材料重点实验室，广州 510006)

摘要：应用密度泛函理论B3LYP方法对金属串配合物[CoMCo(dpa)4(NCS)2](1:M=Co, 2:M=Ni, 3:M=Pd, 4:M=Pt; dpa=二吡啶胺)的成键性质和自旋过滤效应进行了研究，结果表明：配合物1的基态为二重态，金属链形成三中心三电子σ键σ*0)；而配合物2～4的基态均为反铁磁耦合单重态(AF态)，对应的最低能量高自旋态(HS态)分别为三重态、七重态和七重态，单电子分布在两端Co原子上，[CoMCo]6+链具有三中心四电子σ键σ*1).配合物1～4均具有自旋过滤效应，电子传输通道主要为β-自旋σnb轨道，与费米能级的距离大小为1<2<3≈4.电场作用下，1～4的高电势端Co2—N4键增长而低电势端Co3—N7键缩短，Co—M平均键长略为缩短，Co—M键增强；电场作用下金属原子的自旋密度和电荷密度变化很小，电磁性质稳定；电场作用下σnb轨道分布仍保持沿金属轴方向离域，LUMO-HOMO能隙减小，有利于电子输运.

关键词：金属串配合物; 密度泛函理论; 自旋过滤; 电场作用; 对称破损

金属串配合物MnL4X2以其独特的结构表现出特殊的电磁性质[1-5]，有望作为自旋过滤器分子器件的材料.这类分子的结构特征是金属原子M和轴向配体呈线性排列，桥联配体多吡啶胺L螺旋环绕金属链.目前，很多金属串配合物相继被合成并表征[1,6-12].其中，含3个金属原子且以NCS-为轴向配体的金属串配合物因S原子可与金电极直接相连构成分子器件而备受关注.自2004年，PENG研究组制备了一系列……