Анализ магнитных свойств новых анион-радикальных солей



жүктеу 30.02 Kb.
Дата25.04.2016
өлшемі30.02 Kb.
түріАнализ
: results
results -> По шоссейно-кольцевым мотогонкам на 2013 год
results -> Отчет по научно-исследовательской деятельности мгту за 2009 год
results -> День рождения Месяц рождения
results -> Личные результаты
Анализ магнитных свойств новых анион-радикальных солей
Общая формулировка проблемы. В последнее десятилетие в области молекулярного магнетизма достигнут значительный прогресс, например, обнаружено явление гигантского магнетосопротивления и синтезирована серия высокотемпературных ферримагнитных материалов на основе анион-радикальных солей V[TCNE]x (x ~ 2). Для анализа и предсказания свойств молекулярных магнетиков необходимо знание их магнитных мотивов, которые можно установить, проводя параметризацию гамильтониана Гейзенберга с использованием результатов квантовохимических расчетов.
Формулировка конкретной задачи. Расчет параметров парных обменных взаимодействий парамагнитных центров на основе РСА-структуры вновь синтезированных анион-радикальных солей. Установление на основании проведенных расчетов магнитного мотива вещества и предсказание температурной зависимости магнитной восприимчивости с использованием имеющихся феноменологических моделей (в случае простых магнитных мотивов) или точной диагонализации матрицы обменного гамильтониана для кластеров спинов.

Авторы исследования, лаборатория. Е.А. Притчина, А.В. Лончаков, Е.А. Сутурина, Н.П. Грицан в сотрудничестве с А.В. Зибаревым и сотр. его лаборатории (НИОХ СО РАН), С.Н. Конченко (ИНХ СО РАН) и В.И. Овчаренко (МТЦ СО РАН). Лаборатория МР (зав. лаб. Н.П. Грицан).
Используемый подход. Квантовохимический расчет неограниченным по спину методом теории функционала плотности с нарушенной симметрией парных обменных взаимодействий между радикальными частицами с использованием экспериментальной геометрии кристалла. Учет влияния поля, создаваемого соседними ионами внутри кристалла, на электронную структуру выбранной пары путем включения в расчет точечных зарядов атомов, расположенных в соответствующих позициях. Создание программы для проведения диагонализации матрицы обменного гамильтониана для кластеров спинов и расчета магнитной восприимчивости по формуле Ван Флека.
Полученные результаты. Данный подход применен для анализа магнитных мотивов синтезированных в лаб. А.В. Зибарева солей полисера-азотных анион-радикалов с диамагнитными катионами, а также ряда анион-радикальных солей с парамагнитным катион-радикалом дека-метилхромоцения. На рис. 1 приведена для примера рентгеновская структура и магнитный мотив соли [1,2,5]тиадиазоло[3,4-c][1,2,5]тиадиазола с катионом кобальтоце­ния. Магнитный мотив этой соли приближенно соответствует 2D-антиферромагнитной модели Гейзенберга, для которой имеются приближенные феноменологические формулы, описывающие температурную зависимость магнитной восприимчивости при низких (Рис. 2, вставка) и высоких (Рис. 2, синяя кривая) температурах. Расчетное значение параметра обменного взаимодействия J1 (4.4 см-1) прекрасно согласуется с экспериментом (4.3 ± 0.7 см-1).
Подробно изложено в статьях:

N.P. Gritsan, A.V. Lonchakov, E. Lork, R. Mews, E.A. Pritchina, A.V. Zibarev, Diamagnetic Dimers of [1,2,5]Thiadiazolo[3,4-c][1,2,5]thiadiazolidyl Radical Anion in the Crystal: Preparation and XRD Structure of [(Me2N)2CC(NMe2)2]2+ [(C2N4S2)2]2- Salt, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 1994-1998.

S.N. Konchenko, N.P. Gritsan, I.G. Irtegova, A.V. Lonchakov, R. Mews, V.I. Ovcharenko, U. Radius, A.V. Zibarev, Cobaltocenium [1,2,5]Thiadiazolo[3,4-c][1,2,5]thiadiazolidyl: Synthesis, Structure, and Magnetic Properties, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 3833-3838.

S.N. Konchenko, N.P. Gritsan, A.V. Lonchakov, U. Radius, A.V. Zibarev, First isolation of 2,1,3-benzothiadiazolidyl radical anion: X-ray structure and some properties of a [K(THF)][C6H4N2S] salt, Mendeleev Commun., 2009, 19, 7-9.





Рисунок 1. Слои анион-радикалов [1,2,5]тиадиазоло[3,4-c][1,2,5]тиадиазола в кристалле их соли с парамагнитным катионом хромоцения, наблюдаемые вдоль кристаллографический оси a. Показаны также ненулевые парные обменные взаимодействия J1 и J2 (J1/J2 > 20).





Рисунок 2. Экспериментальная температурная зависимость магнитной восприимчи­вости (T) (кружки), зарегистрированная для поликристаллического образца соли анион-радикала [1,2,5]тиади­азоло[3,4-c][1,2,5]тиадиазола с катионом кобальтоце­ния в интервале температур 2-300 K. Сплошными кривыми приведены теоретически рассчитанные зависимости: низкотемпературная аппроксимация (вставка, J = -3.5±0.1 см-1), высокотем­пературная аппроксимация (сплошная кривая, J = -4.8±0.3 см-1) и точный расчет для случая кластера-трубки размером [3 x 4] (J = -5 см-1).



©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет