МАГНІТИ НА ОСНОВІ ПОЛІМЕРНИХ КООРДИНАЦІЙНИХ СПОЛУК
ЦІАНІДИ
Fe4[Fe(CN)6]3
Inorg. Chem., 1977, 2104
Необхідна умова феромагнітних взаємодій - ортогональність магнітних орбіталей
ЦІАНІДИ
В.И.Овчаренко, Р.З.Сагдеев, Успехи химии 1999, 68, 381
M. Verdaguer
Polyhedron 2001, 20, 1115
ОКСАЛАТИ
В.И.Овчаренко, Р.З.Сагдеев, Успехи химии 1999, 68, 381
2D |
3D |
МАГНІТИ НА ОСНОВІ ДИСКРЕТНИХ КООРДИНАЦІЙНИХ СПОЛУК (МОЛЕКУЛИ-МАГНІТИ)
1 МОЛЕКУЛА = 1 ДОМЕН
СИНТЕЗ Mn12O12(RCO2)16(H2O)4
Mn(CH3COO)2 + KMnO4 = Mn12O12(CH3COO)16(H2O)4
Mn12O12(CH3COO)16(H2O)4 + 16 RCOOH =
= Mn12O12(RCOO)16(H2O)4 + 16 CH3COOH
СТРУКТУРА І СХЕМАТИЧНА ОРІЄНТАЦІЯ СПІНІВ В Mn12O12(RCO2)16(H2O)4
4 Mn4+, S = 3/2 4 = 6
8 Mn3+, S = 2 8 = 16
ST = 16 – 6 = 10
ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАР'ЄР ЗМІНИ ОРІЄНТАЦІЇ ПОВНОГО СПІНУ В Mn12O12(RCO2)16(H2O)4
H = µBB·g·S + DSz2 + E(Sx2 – Sy2) + B40O40 +
+ B42O42 + B44O44 + H/
Вісь z - вісь легкого намагнічування, звичайно відповідає вісі симетрії наивищого порядкe
D – розщеплення в нульовому полі E – ромбічна анізотропія
O40 = 35Sz4 – [30S(S +1)–25]Sz2 - 6S(S+1) + 3S2(S+1)2,
O42 = 1/4[7Sz2– S(S + 1)–5](S+2 + S-2) + + (S+2 + S-2)[7Sz2 – S(S+1) – 5],
O44 = 1/2(S+4 + S-4)
H/ - надтонке розщеплення, диполярні і обмінні взаємодії
МЕХАНІЗМ ЗМІНИ ОРІЄНТАЦІЇ ПОВНОГО СПІНУ В Mn12O12(RCO2)16(H2O)4
Залежність намагніченості від зовнішнього магнітного поля для [Mn12O12(O2C-C4H4-p(CH3))16(H2O)4]·3H2O при п'яти різних температурах в интервалі 1,72–2,50 К.
Кристали [Mn12O12(O2C-C4H4-p(CH3))16(H2O)4]·3H2O орієнтовано в замороженому эйкозані так, що магнітне поле паралельне вісі легкого
намагнічуванния.
D. N. Hendrickson, G. Christou, H. Ishimoto, J. Yoo, E. K. Brechin, A. Yamaguchi, E. M. Rumberger, S. M.J. Aubin, Z. Sun, G. Aromi Polyhedron 20 (2001) 1479–1488
ДОСЛІДЖЕННЯ ПОВІЛЬНОЇ РЕЛАКСАЦІЇ НАМАГНІЧЕНОСТІ
Mn12O12(O2CMe)8(O3SPh)8(H2O)]
N. E. Chakov, W. Wernsdorfer, K. A. Abboud,
D. N. Hendrickson, G. Christou
Dalton Trans., 2003, 2243
Залежність намагніченості "in-phase" (χ'MT) і "out-of-phase" (χ''MT) від температури
РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОГО ЕНЕРГЕТИЧНОГО БАР'ЄРУ РЕЛАКСАЦІЇ НАМАГНІЧЕНОСТІ
При частоті поля υ максимум χ''MT знаходиться в температурі, в якій кутова частота змінного поля (ω = 2πυ) дорівнює швидкості релаксації (1/τ, де τ = час релаксації). Швикість релаксації - швидкість "обертання" вектору намагніченості від орієнтації, паралельної вісі легкого намагнічування, на 180º.
τ = τ0 eUeff/(kT)
ln(τ) = ln(τ0) + Ueff/(kT)
Логарифмічна шкала
ПРИЧИНИ І ОПИС МАГНІТНОЇ АНІЗОТРОПІЇ
A. Cornia, D. Gatteschi, R. Sessoli Coord. Chem. Rev. 2001, 219–221, 573
Розщеплення в нульовому полі (ZFS)
H = D(Sz2–S(S+1)/3) + E(Sx2–Sy2)
D 
0 - симетрія нижче кубічної
Е 
0 - симетрія нижче аксіальної (x 
y)
Оцінка величини розщеплення в нульовому полі:
D = 0,5λ(gz – (gx + gy)/2); |
E = 0,25λ(gx – gy) |
λ = +/- ζ/(2S) |
ζ – константа СОВ для іону |
"+" для dn n від 1 до 4 |
|
"–" для dn n від 6 до 9 |
|