Дизайн молекулярных магнетиков

Содержание

Слайд 2

Преимущества молекулярных магнетиков по сравнению с классическими

Низкая плотность
Механическая гибкость
Низкотемпературная технологичность
Высокая прочность
Модуляция и

Преимущества молекулярных магнетиков по сравнению с классическими Низкая плотность Механическая гибкость Низкотемпературная
настройка свойств с помощью органической химии
Растворимость
Низкое загрязнение окружающей среды
Совместимость с полимерами для композитов
Биосовместимость
Высокая магнитная восприимчивость
Высокая намагниченность
Высокая остаточная намагниченность
Низкая магнитная анизотропия
Прозрачность
Полупроводниковая и изоляционная электропроводность

Слайд 3

Цель работы

изложение теоретических основ и некоторых результатов последних исследований специфического класса магнитоактивных

Цель работы изложение теоретических основ и некоторых результатов последних исследований специфического класса
материалов – так называемых наномагнетиков, или молекулярных магнетиков

Примеры различных конфигураций спинов в отсутствие внешнего поля

Слайд 4

Главные условия для создания молекулярного магнетика

Подбор «строительных блоков», в качестве которых могут

Главные условия для создания молекулярного магнетика Подбор «строительных блоков», в качестве которых
возникать органические высокоспиновые парамагнитные молекулы или парамагнитные ионы металлов, как источники неспаренных электронов, а также органические и элементоорганические мостики, способные реализовать обменные взаимодействия.
Поиск организации этих молекул в кристалле или в аморфном твёрдом теле для обеспечения ферромагнитного порядка спинов.

Для получения молекулярных магнетиков могут быть использованы разнообразные современные приёмы как органической, так и неорганической химии. В связи с этим существует классификация молекулярных магнетиков на чисто органические и металлсодержащие соединения.

Слайд 5

Органические молекулярные магнетики

S = 4, основное состояние – нонет (2S + 1

Органические молекулярные магнетики S = 4, основное состояние – нонет (2S +
= 9)

Тс = 16,1 К

Тс = 420-460 К

Бучаченко А.Л., Вассерман А.М.. Стабильные радикалы. М.: Химия, 1973. 408 с.

Sugawara R., Bandow Sh., Kimura K. et al. // Journal of American Chemical Society. 1984. V. 106. P. 6449
Iwamura H., Sugawara T., Itoh K. // Molecular Crystals and Liquid Crystals. 1985. V. 125. P. 261

Коршак Ю.В., Овчинников А.А., Шапиро А.М. и др. ЦПисьма в ЖЕТФ. 1986. Т. 43. С. 309.
Korshak Yu., Medvedeva T., Ovchinnikov A. et al. // Nature. 1987. V.326. P.370.

Слайд 6

Металлсодержащие молекулярные магнетики

 

Оксалаты. Твёрдые фазы оксалатных комплексов металла имеют двух- или трёхмерную

Металлсодержащие молекулярные магнетики Оксалаты. Твёрдые фазы оксалатных комплексов металла имеют двух- или
полимерную структуру. При этом 2D-мерная слоистая полимерная структура будет образовываться по мотиву пчелиных сот (а), а 3D-структура в виде каркаса по мотиву сросшихся десятиугольников (б).

Слайд 7

Металлсодержащие молекулярные магнетики

 

Диоксоматы.

Соединение упорядочивается антиферромагнитно при Т=2,2 К

 

 

Pei Y., Verdaguer M., Kahn

Металлсодержащие молекулярные магнетики Диоксоматы. Соединение упорядочивается антиферромагнитно при Т=2,2 К Pei Y.,
O., Sletten J., Renard J.-P.. // Journal of the American Chemical Society. 1986. V. 108. P. 7428.
Kahn O., Pei Y., Verdaguer M., Renard J.-P., Sletten J.. // Journal of the American Chemical Society. 1988. V. 110. P. 782.

Слайд 8

Практическая значимость молекулярных магнетиков

Один из наиболее важных примеров практического применения молекулярных магнитоактивных

Практическая значимость молекулярных магнетиков Один из наиболее важных примеров практического применения молекулярных
материалов в молекулярной электронике – это создание материалов для записи, хранения и передачи информации.

Наряду с молекулярной электроникой стремительно развивающейся областью исследований является молекулярная спинтроника, в которой передатчиком информации служит спин электрона.

Слайд 9

Схема спиновых переходов для комплекса двухвалентного железа с шиффовыми основаниями и изотиоцианатными

Схема спиновых переходов для комплекса двухвалентного железа с шиффовыми основаниями и изотиоцианатными
лигандами

Kahn O. // Chemistry in Britain. 1999. V. 35. P. 24.

Слайд 10

Схема перехода между низкоспиновой (LS) и высокоспиновой (HS) формами комплекса кобальта с

Схема перехода между низкоспиновой (LS) и высокоспиновой (HS) формами комплекса кобальта с
редокс-активными о-семихиноновыми лигандами

Cui A., Takanashi K., Fujishima A., Sato O.. // Journal of Photochemistry and Photobiology A. 2004. V. 161. P. 243.

Слайд 11

Метод синтеза гетерометаллических комплексов

Метод синтеза гетерометаллических комплексов

Слайд 12

Одностадийный метод синтеза гетерометаллических комплексов

ΔЕ = 10,5 К

Oshio H., Nihei M.. //

Одностадийный метод синтеза гетерометаллических комплексов ΔЕ = 10,5 К Oshio H., Nihei
Bulletin of the Chemical Society of Japan. V. 80. P. 608-620.

Слайд 13

 

Ll = N-(2-гидрокси-5-нитробензил)иминодиэтанол
S = 19/2
ΔE = 18,1 K

Oshio H., Nihei M.. //

Ll = N-(2-гидрокси-5-нитробензил)иминодиэтанол S = 19/2 ΔE = 18,1 K Oshio H.,
Bulletin of the Chemical Society of Japan. V. 80. P. 608-620.

Слайд 14

Основные перспективы направленного дизайна молекулярных магнетиков

Разработка новых лигандных систем, способных обеспечить эффективные

Основные перспективы направленного дизайна молекулярных магнетиков Разработка новых лигандных систем, способных обеспечить
каналы обмена между парамагнитными центрами с высокой магнитной анизотропией
Поиск способов управления характером обменных взаимодействий с целью достижения максимального значения спина основного состояния систем
Создание полифункциональных молекулярных магнитных материалов, сочетающих магнитную активность одновременно с другими полезными физико-химическими свойствами (оптическими, фотохимическими, выраженной электрической проводимостью и т.д.)
Имя файла: Дизайн-молекулярных-магнетиков.pptx
Количество просмотров: 47
Количество скачиваний: 0