關(guān)于塑料磁鐵在未來(lái)的多種應(yīng)用，來(lái)自韓國(guó)蔚山國(guó)家科技研究所的研究團(tuán)隊(duì)提出了替代方法。

隸屬于韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究院（UNIST）的一組研究人員，為塑料磁鐵的未來(lái)應(yīng)用提供了替代方法

一個(gè)來(lái)自UNIST的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)引入了一種新型有機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠在室溫下顯示出純有機(jī)鐵磁性質(zhì)。如CHEM期刊所述，該純有機(jī)材料呈現(xiàn)出來(lái)自純p-TCNQ的鐵磁性，無(wú)任何金屬污染。

這一突破由JONG-Beom Baek教授和他所在UNIST能源與化學(xué)工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)。在研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用四氰基醌二甲烷（TCNQ）單體自聚合物合成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所設(shè)計(jì)的有機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生穩(wěn)定的中性自由基。

二十多年來(lái)，人們對(duì)有機(jī)塑料有鐵磁性的說(shuō)法普遍持懷疑態(tài)度，主要原因是過(guò)渡金屬的污染。由于科學(xué)上的好奇心和“塑料磁鐵”的應(yīng)用前景，人們廣泛致力于開(kāi)發(fā)基于自由基的純有機(jī)化合物中的磁鐵。排除污染問(wèn)題、純有機(jī)塑料磁性必須解決，這樣才能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)塑料磁性的追求。

本研究報(bào)告了一種三嗪網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、合成和磁性。該結(jié)構(gòu)演示了純有機(jī)材料產(chǎn)生的室溫鐵磁性。通過(guò)TCNQ在三氟甲磺酸（TFMSA）中155℃下的自聚合得到了聚合物網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)扭曲三嗪環(huán)周?chē)��?span>π鍵并通過(guò)捕獲聚合的TCNQ（p-TCNQ）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的玻璃態(tài)，來(lái)產(chǎn)生高度穩(wěn)定的自由基。

p-TCNQ中未配對(duì)電子（自由基）的存在通過(guò)固態(tài)電子自旋共振（ESR）光譜證實(shí)。磁性表征顯示：存在自旋1/2瞬間，導(dǎo)致鐵磁有序；臨界溫度顯著高于室溫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了嚴(yán)格的理論計(jì)算的支持，驗(yàn)證了有機(jī)鐵磁性的起源。

本研究由能源與化學(xué)工程學(xué)院的Javeed Mahmood、材料科學(xué)與工程學(xué)院的Jungmin Park 以及聯(lián)合大學(xué)物理系的Dongbin Shin三人共同進(jìn)行。材料科學(xué)與工程的Jong-Beom Baek教授和Jung-Woo Yoo教授作為本研究的通訊作者對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)。

“我們的研究不僅提出了有機(jī)磁性材料的新方向，而且為設(shè)計(jì)具有中性穩(wěn)定自由基的新結(jié)構(gòu)提供了廣泛的可能性。這些自由基顯示出鐵磁有序，”Baek教授說(shuō)，“由于科學(xué)的好奇心和塑料磁鐵的應(yīng)用前景，這種材料有望引起多領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。”

相關(guān)新聞

·寧波材料所在鐵磁性塊體非晶合金研究方面取得重要進(jìn)展