自旋交叉配合物[Fe（Htrz）2(trz)](BF4)的研究進展

賀琦祺，劉天一，吳遠帥，劉青喜，楊克聰，石勝偉*

1. 武漢工程大學材料科學與工程學院，湖北 武漢 430205；2. 寧波阿邇法醫(yī)藥化工有限公司，浙江 寧波 315099

部分過渡金屬八面體配合物中存在自旋交叉（spin crossover，SCO）這一特殊現(xiàn)象［1-3］，這種現(xiàn)象有著穩(wěn)定的高自旋狀態(tài)和低自旋狀態(tài)在光、溫度、壓力、磁場等外界刺激下，可以發(fā)生可逆的自旋態(tài)變化，即自旋轉變［4-6］。當自旋轉變發(fā)生時，兩種狀態(tài)下的磁、電、光等性質也會發(fā)生變化甚至有顯著改變。因此，SCO 配合物在信息顯示、數(shù)據(jù)存儲、傳感器和光熱開關等方面具有潛在的應用［7-9］。然而，大多數(shù)SCO 分子的自旋轉變發(fā)生在很低的溫度，這大大限制了SCO 的器件應用，也阻礙了本領域的發(fā)展。為了推動該領域的發(fā)展，發(fā)揮SCO 材料的獨特優(yōu)勢，急需開發(fā)在室溫附近具有自旋轉變特性的分子，因此室溫SCO 材料也是近年來本領域的研究熱點之一。此外，從器件應用角度來看，SCO 分子的薄膜制備工藝也是一個重要的研究課題，包括物理技術手段［10-12］，比如與聚合物進行摻雜、高真空熱蒸鍍、Langmuir-Blodgett（LB）膜技術等，以及化學技術手段［13-15］，比如超分子自組裝等。目前，已經有報道的原型器件在信息存儲［16-17］和傳感器［18-20］等方面表現(xiàn)出良好的應用前景，但是器件協(xié)同作用的強度、性能以及穩(wěn)定性等還需要進一步深入研究，分子器件的研究尚處于啟蒙階段，還未取得很大的突破。

20 世紀90 年代，Kahn 等［21］首次制備出在室溫附近發(fā)生自旋轉變的［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子，而且這個分子具有接近50 K 寬度的溫度磁滯現(xiàn)象。其接近室溫的自旋轉變溫度以及較寬的溫度磁滯特性，使得其在信息顯示和數(shù)據(jù)存儲等方面的應用有望得以實現(xiàn)，也吸引了各國的研究者對其進行了廣泛而深入的研究。一年后，Kahn等［22］在后續(xù)實驗中獲得了分子中Fe（Ⅱ）之間形成化學橋聯(lián)的結構，表現(xiàn)出強烈的鏈間協(xié)同作用，而不僅僅是鏈內的相互作用，這種強烈的鏈間協(xié)同作用使得［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子之間能夠形成更大范圍更緊密的聚集態(tài)結構，大大提高了分子的結晶程度，從而增強了分子宏觀的自旋轉變特性。這一研究也從機理上解釋了［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子自旋轉變特性的來源，為進一步探究不同條件對自旋轉變行為的影響提供了前期研究基礎。2007 年，Coronado 等［23］采用反相膠束法對［Fe（Htrz）2trz］（BF4）的晶體生長進行調控，制備出的分子具較窄的尺寸分布。通過調節(jié)分子的尺寸，可調控自旋轉變溫度朝室溫方向偏移，進一步影響［Fe（Htrz）2trz］（BF4）分子的磁學和電學性能。目前，反相膠束法制備［Fe（Htrz）2trz］（BF4）分子得到廣泛使用，其影響粒徑的因素也成為研究的重要方向之一。此外，由于［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）較寬的溫度磁滯和室溫自旋轉變特性，在信息顯示，分子開關，納米器件等領域表現(xiàn)出廣闊的應用前景。

為了更好地指引SCO 分子未來的研究方向，針對［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的獨特優(yōu)勢和應用前景，本文對近十年來［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子的合成方法、影響因素以及應用前景等方面進行了系統(tǒng)的總結，并對以［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）為代表的室溫SCO 分子的發(fā)展方向進行了展望，希望能夠通過［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子來挖掘和推動更多SCO 分子的器件應用方面的研究。

1 合成方法

前驅體共混和反相膠束法是目前［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的主要合成方法。前驅體混合法的制備成本更低，制備工藝更為簡單，而且反應速度較快，可在較短時間獲得實驗產物，但是所制備的產物粒徑較大，外觀粗糙，純度低，產物質量較差；反相膠束法則能通過表面活性劑、溶劑等來控制產物粒徑大小獲得所需的尺寸，但是實驗條件相對更為復雜，而且反應時間較長、成本高。對于這兩種方法，都不能很好的分散產物，都容易產生團聚現(xiàn)象，因此需要對產物進行有效的分散，以提高產物的質量［24］。目前主要是通過在反應體系中加入具有較大比表面積的分散基質，如介孔二氧化硅以及氧化石墨烯等，這樣可以大大減少［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）在反應體系中的團聚。

2013 年，Durand 等［25］通 過 在 介 孔 二 氧 化 硅（SiO2）基質中生長［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的納米粒子，以調控納米粒子的尺寸，制備出SCO/SiO2納米復合材料?；诮榭锥趸杌|制備出的SCO 球形納米粒子具有良好的單分散性，在二氧化硅介孔中呈現(xiàn)均相分布，沒有發(fā)生明顯的團聚，納米粒子的平均直徑為3.2 nm［圖1（a）］。磁學性能表征發(fā)現(xiàn)所制備的SCO 納米粒子具有室溫自旋轉變，而且表現(xiàn)出較寬（65 K）的溫度磁滯現(xiàn)象，這是目前為止基于SCO 納米粒子的最寬的溫度磁滯行為。但是在冷卻模式下，復合材料的磁化強度無法完全恢復到初始值，表明這里的自旋轉變不是完全可逆，部分Fe（Ⅱ）在升溫模式后，停留在高自旋狀態(tài)［圖1（b）］。

圖1 FeHtrz/SiO2納米復合材料：（a）透射電鏡圖，（b）磁化強度與溫度的依賴關系（空心圓，左），粉末（實心圓，右）Fig.1 FeHtrz/SiO2 nanocomposites：（a）TEM image，（b）dependence of magnetization on temperature（opened circles，left），powder（filled circles，right）

2016 年，Wang 等［26］采用原位生長法將［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）納米粒子負載到氧化石墨烯（graphene oxide，GO）表面，并通過調控原位生長時間來控制［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）納米粒子在GO表面的尺寸和分散程度。實驗中向GO 的分散液中加入一定量的Fe（BF4）·6H2O 水溶液，使其與GO 充分混合，保證Fe（Ⅱ）與GO 表面的含氧基團充分配位，再向其中加入相同的計量比的Htrz 溶液使其與Fe（Ⅱ）反應生成［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）納米顆粒，從而得到SCO/GO 納米復合材料。隨著原位生長的進行，氧化石墨烯表面的不飽和配位的高自旋Fe（Ⅱ）離子逐漸與溶液中的Htrz 反應形成了SCO 納米粒子，從而使得SCO/GO 復合材料中高自旋殘留隨著原位生長時間的增加而降低。并且，氧化石墨烯使得SCO/GO 納米復合材料相較于純的［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）本體材料（Tc↑=358 K，Tc↓=342 K）的自旋轉變溫度向高溫區(qū)移動（圖2）。

2 影響因素

影響SCO 分子自旋轉變行為的因素主要可以分為化學因素與物理因素?；瘜W因素包括配體、溶劑、結晶水以及抗衡離子等；物理因素有溫度、壓力、光輻射以及磁場等［27-28］。針對［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子，近十年來科學家們主要研究了化學因素中的表面活性劑、結晶水含量等，以及物理因素中的溫度、壓力、結晶度等對自旋轉變性能的影響。

圖2 SCO/GO 復合材料變溫磁化率曲線Fig.2 Variable temperature susceptibility curves of SCO/GO composite materials

2015 年，Gimenez-Marques 等［29］采用反相膠束法合成［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）·H2O 納米粒子。通過改變水與表面活性劑的摩爾比（ω0），控制納米粒子的尺寸［圖3（a）］。實驗發(fā)現(xiàn)，當5＜ω0<6.5時，水含量低，沒有足夠的水來溶解表面活性劑端基和抗衡陰離子。認為水被“結合”，膠束界面成“剛性”，降低膠束間的交換，生長困難，因此粒徑?。划?<ω0<9 時，存在的水分子增多，膠束更易流動，促進增長，因此粒徑增大；當9<ω0<11.5 時，存在的水分子過多，會稀釋試劑降低反應速度，從而導致粒徑減少。此外，粒徑與溫度磁滯現(xiàn)象有著密切聯(lián)系，溫度磁滯隨著粒徑的減少而減少，但還是保留著較強的分子間協(xié)同作用。并且自旋轉變溫度僅在加熱模式下發(fā)生變化，冷卻模式下保持穩(wěn)定［圖3（b）］，主要是［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）·H2O為一維配位化合物，尺寸對其影響較小以及納米粒子的各向異性增強了結構的各向異性造成了這一結果。

圖3 納米粒子：（a）尺寸與水/表面活性劑的摩爾比（ω0）的依賴關系，（b）摩爾磁化率溫度乘積（χmT）的溫度依賴性（T）Fig.3 Nanoparticle：（a）size as a function of ω0 parameter，（b）temperature dependence of molar magnetic susceptibility（χmT）for samples

圖4 ［Fe（Htrz）3］（BF4）2·H2O@MCM：（a）溫度磁化率曲線，（b）光反射率與溫度曲線；［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）@MCM：（c）溫度磁化率曲，（d）光反射率與溫度的關系曲線Fig.4 ［Fe（Htrz）3］（BF4）2?H2O@MCM：（a）magnetic susceptibility-temperature curves，（b）optical reflectivity-temperature curves；［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）@MCM：（c）magnetic susceptibility-temperature curves，（d）optical reflectivity-temperature curves

在2015 年，Zhao 等［30］將 含 有 結 晶 水 的［Fe（Htrz）3］（BF4）2·H2O 和 不 含 結 晶 水 的［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分別嵌入到長程有序介孔材料MCM-41 的孔洞當中，制備得到相應的SCO@MCM 自旋交叉復合材料，并研究了自旋交叉配合物中的結晶水對自旋轉變行為的影響。磁性測試表明，對于含有結晶水的［Fe（Htrz）3］（BF4）2·H2O@MCM，在第一個溫度掃描測試循環(huán)中存在著49 K 的磁滯回線，而在第二個循環(huán)中磁滯寬度下降到31 K，之后更多的溫度掃描循環(huán)中，溫度磁滯寬度基本穩(wěn)定，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是經歷第一個溫度掃描循環(huán)后，［Fe（Htrz）3］（BF4）2·H2O 分子中的結晶水得以釋放，所以在后續(xù)的測試過程，溫度磁滯寬度基本不變。對于不含結晶水的［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）@MCM，則是在整個過程中都有著35 K 寬度的溫度磁滯曲線［圖4（a），圖4（c）］，這 個 結 果 與［Fe（Htrz）3］（BF4）2·H2O@MCM 第一次溫度掃描循環(huán)之后的測試結果基本一致，但是與前者相比，自旋轉變溫度略有升高，這些結果說明結晶水對于自旋轉變行為有重要的影響。在光反射率的實驗中，［Fe（Htrz）3］（BF4）2·H2O@MCM 的結果表現(xiàn)出與磁性測試結果基本一樣 的 規(guī) 律［圖4（b）］。而［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）@MCM 約有35 K 的磁滯寬度與主體材料大致相同，但略有上移［圖4（d）］。實驗結果表明結晶水對自旋轉變會施加一個約束壓力或基質效應，從而影響自旋轉變行為，包括自旋轉變溫度和溫度磁滯的寬度。

2017 年，Diaconu 等［31］研究了壓阻效應對自旋交叉配合物［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的電導率和介電常數(shù)的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的自旋轉變有著明顯的壓力依賴性。當改變外部靜壓強采用溫度掃描模式的時候，增加外部靜壓強可以顯著提高自旋轉變的溫度，但是溫度磁滯曲線的寬度基本保持不變，如圖5（a）所示。此外，［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）在低自旋態(tài)表現(xiàn)出高導態(tài)，而在高自旋態(tài)則表現(xiàn)出低導態(tài)。因此在增加靜壓強的過程中，［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的電導率隨著壓力增大而增加［圖5（a）］。當改變溫度采用靜壓強掃描模式的時候，［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的電導率表現(xiàn)出一種壓力磁滯現(xiàn)象，也即壓阻效應，隨著溫度的升高，自旋轉變的壓力增大，但是壓力磁滯寬度基本不變，如圖5（b）所示。除了電導率之外，介電常數(shù)對于兩種條件的掃描測試也有類似的變化規(guī)律。這種獨特的壓阻效應來自于［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）對于壓力的響應，即壓力誘導的自旋轉變，可以應用于壓力傳感器等。

圖5 ［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）：（a）施加不同壓力下電導率的溫度依賴性，（b）不同溫度下電導率的壓力依賴性Fig.5 ［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）：（a）dependence of conductivity on temperature under different pressures，（b）dependence of conductivity on pressure at different temperatures

2018 年，Grosjean 等［32］研究了熱退火處理對［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）結晶度以及自旋轉變行為的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，當在520 K 對［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）進行熱處理時，材料的相干疇形成類似于圓柱的形狀，而且高溫熱處理顯著增加了相干疇的尺寸，如圖6 所示。相干疇尺寸的增大表明樣品的結晶度有著明顯改善，而結晶度的提高對應著更高的自旋轉變溫度以及可能更大的溫度磁滯寬度。但是，實驗結果發(fā)現(xiàn)，［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）微觀結晶結構的改善對自旋轉變行為的影響非常微?。ū?），原因之一可能是這里研究的最小相干疇尺寸為10 nm，在區(qū)域內部依然有成千上萬個Fe 原子。如果能繼續(xù)減小相干疇的尺寸進行研究，有望得到更深入的研究結果。

圖6 由［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的PXRD 測量計算出的平均各向同性相干疇尺寸的溫度依賴性Fig.6 Temperature dependence of average isotropic coherent domain size calculated from PXRD measurement of［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）

表1 磁性測量的SCO 特征和PXRD 數(shù)據(jù)的9 個［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）粉末樣品的各向同性相干疇尺寸Tab.1 SCO characteristics of magnetic measurement and PXRD data of 9 samples of［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）powder with isotropic coherent domain sizes

2020 年，Nieto-Castro 等［33］采 用 球 磨 機 球 磨［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）顆粒，研究球磨處理對自旋轉變行為的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，球磨過程會減小［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）顆粒尺寸，并發(fā)生重結晶現(xiàn)象。球磨時間增加，發(fā)生自旋轉變時的溫度降低，產生的熱滯后寬度增加（表2）。［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）顆粒尺寸的減小，不會產生自旋轉變溫度與熱滯后寬度的較大變化，因此重結晶過程對自旋轉變行為有著重要影響。球磨［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）顆粒發(fā)生重結晶的過程中，晶體中產生的缺陷增加，更多的缺陷會降低自旋轉變溫度，同時增加熱滯后寬度。通過控制球磨時間，得到接近室溫的自旋轉變材料，有助于將SCO 記憶效應帶入室溫應用。

表2 終端自旋躍遷［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）及其批次的物理表征與球磨時間的關系Tab.2 Relationship between physical characteristics of terminal spin transition［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）and its batch and milling time

3 器件應用

［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子具有室溫附近的自旋轉變，而且表現(xiàn)出較寬的溫度磁滯現(xiàn)象，在信息顯示、光熱分子開關、傳感器、熱電器件以及其他納米器件領域有著廣闊的應用前景［34-36］。結合材料的合成方法，實驗中可以通過光刻技術、滴鑄、旋涂、等離子體刻蝕等方法來制備［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）薄膜，從而實現(xiàn)［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子的薄膜器件應用［37-39］。但是目前，關于［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的相關器件的研究工作還比較少，主要是薄膜制備的質量和穩(wěn)定性還需要深入研究，相信［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的薄膜制備工藝的優(yōu)化以及新型薄膜制備工藝的研究可以為相關器件應用提供良好的基礎，從而促進SCO 的器件發(fā)展。

2013 年，Rotaru 等［40］采用標準光刻和電子束光刻技術，制備了［Fe（Htrz）2trz］（BF4）自旋交叉納米棒進行納米電操縱。如圖7（a），在具有300 nm氧化硅層的硅基板上制作3 組互相交錯的的金電極（5 nm Ti，30 nm Au），這種叉指電極可增強傳輸測量的電流強度。如圖7（b），器件與先前粉末樣品相比較結果類似，即發(fā)生自旋轉變的溫度區(qū)間與趨勢一致，但器件產生的電流會更高，這可能是電壓激活電荷傳輸導致。結果表明，一維自旋交叉納米材料在納米電子開關和存儲設備方面具有潛力。在未來的發(fā)展中希望化學家開發(fā)這種雙穩(wěn)態(tài)納米棒和納米線的生長方法［41］。

圖7 器件：（a）制備示意圖，（b）電性能Fig.7 Device：（a）preparation schematic representation，（b）electrical characterization

2014 年，Guralskiy 等［42］制 備［Fe（Htrz）2trz］（BF4）自旋交叉復合材料電熱機執(zhí)行器。首先將［Fe（Htrz）2trz］（BF4）分散在PMMA 的CHCl3溶液中，混合物滴鑄到硅基板，導電涂料旋涂至表面，最后將薄膜從基材移除并切割成懸臂［圖8（a）］。如圖8（b）電流-振幅關系，在200 mA 以下的電流下懸臂不會發(fā)生明顯的振幅，此電流產生的溫度下產生的熱量不足，HS 不能成核，沒有SCO 的熱膨脹效應。然而，超過200 mA 的電流會產生足夠的熱量來發(fā)生SCO，300 mA 可達到最大驅動振幅。因此在200～300 mA 之間復合物Fe（Ⅱ）配合物部分發(fā)生自旋躍遷。如圖8（c）溫度-振幅關系，在50 ℃時，觀察到致動幅度的微小且?guī)缀蹙€性減小，說明自旋轉變過渡不完全時；在高于50 ℃時，觀察到振幅突然下降，這是由于在該點以上發(fā)生SCO 轉變。如圖8（d）頻率-振幅，低頻率狀態(tài)沒有足夠的時間達到所需的溫度，無法發(fā)生自旋轉變；頻率增加，達到所需溫度的時間減少，發(fā)生自旋轉變振幅降低。電熱機執(zhí)行器通過溫度，頻率和電流變化展現(xiàn)出可重復和可調的致動，并提供力與位移。制備活性復合材料的程序不僅可以輕松擴展到其他SCO 化合物，而且可以輕松擴展到不同的相變材料，這有利于未來的器件的開發(fā)［43］。

圖8 雙層懸臂：（a）具有電熱驅動的SCO 的示意圖，（b）振蕩幅度隨所施加電流Imax的變化（插圖：對于幾個選定的Imax值，懸臂的尖端位置隨時間變化的函數(shù)），（c）不同溫度下的振蕩幅度（插圖：在選定溫度下，懸臂的尖端位置與時間的關系），（d）雙層帶狀振動的振幅與頻率的關系（插圖：在選定頻率下，懸臂尖端位置隨時間變化的函數(shù)）Fig.8 Bilayer cantilever：（a）schematic representation of a SCO with electrothermal actuation，（b）amplitude of oscillation of bilayer cantilever as a function of applied current Imax（Insets：tip position of cantilever as a function of time for a few selected values of Imax），（c）amplitude of bilayer cantilever oscillation at different temperatures（insets：tip position of cantilever as a function of time at selected temperatures），（d）amplitude of bilayer strip oscillation as a function of frequency（insets：tip position of cantilever as a function of time at selected frequencies）

2016 年，Holovchenko 等［44］將［Fe（Htrz）2trz］（BF4）@SiO2核殼結構的自旋交叉復合納米粒子耦合到單層石墨烯納米電極上，制備得到存儲器件。首先，在生長有石墨烯的基底上，使用電子束光刻技術制備金電極的圖案，其次使用Ti/Au 的金屬蒸發(fā)和光刻膠剝離，然后PMMA 覆蓋表面，并用電子束光刻形成器件圖案，最后采用氧等離子體刻蝕，將［Fe（Htrz）2trz］（BF4）@SiO2納米粒子耦合到單層石墨烯納米電極［圖9（a）］。 如圖9（b）所示，器件的電導率比原始粒子有明顯提高，尤其是在自旋轉變溫度附近，此類SCO 納米粒子在自旋躍遷相關的約40 K 的電導中提供很大的記憶效應。由于SCO 核殼納米粒子上的硅膠殼層具有增強的穩(wěn)定性，可能會導致磁滯伴隨可復制且有效的向后松弛到低旋轉狀態(tài)。有趣的是，對磁滯回線特征的進行分析，硅膠殼層的存在可以反轉激活能和指數(shù)前因子，同時將低自旋狀態(tài)保持為高導通狀態(tài)，這主要是處于高自旋態(tài)（低自旋態(tài)）對外殼的壓縮（松弛）所致。

圖9 器件：（a）制備工藝示意圖，（b）電導率與溫度的函數(shù)關系（加熱模式：橙色正方形；冷卻模式：藍色空心正方形）Fig.9 Device：（a）schematic of fabrication process flow，（b）function relationship of conductance and temperature（heating mode：orange squares；cooling mode：blue empty squares）

4 結論與展望

［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子具有室溫附近的自旋轉變，而且表現(xiàn)出較寬的溫度磁滯現(xiàn)象，在信息顯示、光熱分子開關、傳感器、熱電器件以及其他納米器件領域有著廣闊的應用前景。近十年來，研究者們從合成方法、影響因素以及器件應用等三個方面對［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子進行了較深入廣泛的探究。在合成方法上，研究者們主要研究了［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）與其他材料的復合。因為［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）在制備過程中容易發(fā)生團聚，而經過與其他材料的復合后的［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）納米粒子具有很好的分散性和穩(wěn)定性，而且納米粒子的尺寸可以通過復合的方式進行調控，從而可以調控［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）納米粒子的自旋轉變行為包括自旋轉變溫度、溫度磁滯寬度等。在影響因素上，由于反相膠束法作為［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）重要合成方式，研究者們主要對反相膠束法的影響因素進行了研究。首先是表面活性劑因素，一方面，表面活性劑與水的相對比例會影響粒子生長快慢和尺寸大小，繼而影響［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）納米粒子的自旋轉變行為；另一方面，除去［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子中的表面活性劑，會使得分子的溫度磁滯寬度顯著變窄。除了表面活性劑，水分子含量對于［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的自旋轉變行為或磁性也有重要的影響，因為水分子會對自旋轉變過程施加約束壓力或基質效應。此外，物理影響因素方面主要有溫度、壓力、結晶等。對于壓力因素，當壓阻效應越強，產生的載流子越多，電導率就越高；對于溫度因素，550 K 的熱退火會使得材料相干結構區(qū)域的尺寸加倍，這可以改善［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的結晶質量和程度；對于結晶因素，球磨法可以使得［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）分子發(fā)生重結晶，球磨時間越長，自旋轉變溫度降低，同時增加溫度磁滯寬度。在器件應用方面，首先是要解決［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的薄膜制備，現(xiàn)今主要通過光刻技術、滴鑄、旋涂、等離子體刻蝕等。但是目前關于［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的相關器件的研究工作還比較少，主要是薄膜制備的質量和穩(wěn)定性還需要深入研究，相信［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）的薄膜制備工藝的優(yōu)化以及新型薄膜制備工藝的研究可以為相關器件應用提供良好的基礎，從而推動［Fe（Htrz）2（trz）］（BF4）在信息顯示、數(shù)據(jù)存儲、分子開關、光熱傳感以及其他納米器件領域的應用。