Основные факторы, которые влияют на J:

Знак J:

Ортогональность или неортогональность (перекрывание) магнитных орбиталей

Модуль J:

1.Расстояния между ионами металла.

2.Природа мостикового лиганда и наличие донорных/акцепторных групп.

3.Геометрия группы М-Х-М.

Зависимость величины J от угла Ni-O-Ni в комплексах Ni2(L)Xn

H= –2JS1 S2

K.Nanda, L. K. Thompson, J. N. Bridson, K. Nag Chem. Commun. 1994, 1337.

NH OH N

H

H

N OH HN

X = H2O, NCS-, CH3OH, имидазол, пиридин

Схема взаимного расположения уровней энергии в трехъядерных комплексах Ni(ІІ) с симметрией C2v и выше

Энергии и заселенности спиновых уровней в

Ni3(Dtox)(DtoxH)2(ClO4)2

Обозначения спинов (ST, S*)

Промежуточный спин S* принимает значения от |S1+S2| до |S1–S2|, а ST (полный спин) принимает значения от S*+S3 до S*–S3

ПРИМЕР: МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НЕВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ И ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ПОДРЕШЕТОК

ПРИМЕР: МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

НЕВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ И ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ПОДРЕШЕТОК

χT(Cu3Mn) = χT(Cu3) + χT(Mn)

H = –2Ja(S1(Cu)S2(Cu) + S2(Cu)S3(Cu)) – 2Jb(S1(Cu)S3(Cu))

E = – Ja(ST(ST+1) – S*(S*+1)) – JbS*(S*+1)

S* = |S1 + S2| … |S1 – S2|

ST = |S* + S3| … |S* – S3|

ПРИМЕР: МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

НЕВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ И ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ПОДРЕШЕТОК

A = Cu3Mn

B = Cu3Co

C = Cu3Ba

СПИНОВОЕ ЗАМЕШАТЕЛЬСТВО В

ПОЛИЯДЕРНЫХ КОМПЛЕКСАХ

?

12 12

Условия возникновения спинового замешательства:

1)в полиядерном комплексе есть топологическое спиновое замешательство;

2)основное состояние комплекса вырождено;

3)два или больше уровней, которые образуют основное состояние, имеют одинаковые значения спинов.

ПРИМЕР:

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТЕТРАЯДЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ Ni(II)