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(Ln) 基复合物应运而生，表现出高磁阻塞温度，通常还具有足够的氧化还原稳定性。[16–18] 然而，最近旨在研究电子通过单个 SMM 的磁性系统的实验表明，至少在基于 Ln 的双层 SMM 中，4f 电子通常难以接近，因为它们的空间局域化和能量位置远离费米能级。[19–25] 因此，通过电子传输直接寻址分子内部的 4f 磁矩需要系统具有可行能量的电子轨道和一定的空间延伸，就像早期的 Ln 物种一样 [25] 或电子态与 4f 轨道强烈杂化而不会改变磁性复合物特殊磁性的系统。 [26,27] 在这方面特别有趣的是功能化的内嵌二金属富勒烯，它在两个铁磁耦合的 Ln 原子之间引入了单电子键，是目前最有前途的 SMM 类型之一。 [28] 然而，尽管它们的碳笼完全吸收了表面沉积时的电荷重新分布，有利于其磁稳定性， [29] 但与此同时，它们的内嵌结构阻碍了直接进入分子内部，这在应用方面是不可避免的。 因此，到目前为止还没有报道过任何实验证明能够在传输测量中进入它们的磁芯。 在本文中，我们重点研究内嵌二金属富勒烯复合物 Ln 2 @C 80 (CH 2 Ph)，以下称为 { Ln 2 }。 [30] 这些分子由一个大致呈球形的富勒烯笼组成，里面包裹着两个 Ln 3 +离子，见图 1 a。两种镧系离子共用一个单电子共价键，通过在 C 80 笼中添加 CH 2 Ph 侧基来稳定该键。这种金属-金属键导致 [Ln 3 + – e – Ln 3 + ] 系统中的 Ln 中心之间发生强交换，从而导致块体 [28] 和亚单层中均具有出色的磁性。[31,32] Liu 等人 [33] 已证明 Ln-Ln 键合分子轨道 (MO) 分裂成两个完全自旋极化且能量分离良好的组分，未占据组分位于笼基最低未占据 MO (LUMO) 下方并部分定位在 C 80 笼上，因此原则上可以在扫描隧道显微镜/光谱 (STM/STS) 中寻址。
双金属富勒烯分子磁体中单电子 Ln-Ln 键合轨道的成像
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