Координационная химия, 2020, T. 46, № 11, стр. 682-687

Влияние полиморфизма на магнитные свойства мономолекулярных магнитов по данным спектроскопии ЭПР в терагерцовом диапазоне

В. В. Новиков 1*, А. А. Павлов 1, Й. Некорн 2, Ю. В. Нелюбина 1

1 Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
Москва, Россия

2 Институт химической конверсии энергии им. М. Планка
Мюльхайм-ан-дер-Рур, Германия

* E-mail: novikov84@gmail.com

Поступила в редакцию 09.05.2020
После доработки 08.06.2020
Принята к публикации 10.06.2020

Аннотация

Методом спектроскопии ЭПР в терагерцовом диапазоне изучены две ранее описанные полиморфные модификации (псевдо)клатрохелата кобальта(II), в которых он проявлял свойства мономолекулярного магнита (в том числе с рекордным значением барьера перемагничивания на тот момент). Показано, что разные значения барьера перемагничивания, обнаруженные ранее для соответствующих кристаллических фаз по результатам их магнитометрических измерений в переменном магнитном поле, наблюдаются и в спектрах ЭПР в терагерцовом диапазоне. Совместный анализ данных двух указанных методов сделал возможным более точную оценку не только барьера перемагничивания для двух полиморфных модификаций, но и вкладов различных механизмов магнитной релаксации в их спиновую динамику. Это позволило однозначно подтвердить, что даже для таких структурно-жестких комплексов металлов, как (псевдо)клатрохелаты кобальта(II), небольшие изменения в кристаллическом окружении молекулы могут приводить к большим различиям в величине барьера перемагничивания, являющегося ключевой характеристикой мономолекулярных магнитов.

Ключевые слова: клатрохелаты, комплексы кобальта, мономолекулярные магниты, магнитометрия в переменном магнитном поле, спектроскопия ЭПР в терагерцовом диапазоне

DOI: 10.31857/S0132344X20110067

Список литературы

  1. Sessoli R., Gatteschi D., Caneschi A., Novak M.A. // Nature. 1993. V. 365. № 6442. P. 141.

  2. Mannini M., Pineider F., Sainctavit P. et al. // Nature Mat. 2009. V. 8. № 3. P. 194.

  3. Bogani L.W.W. // Nanoscience and Technology: A Collection of Reviews from Nature J.: World Scientific, 2010. P. 194.

  4. Winpenny R.P. // Angew. Chem. Int. Ed. 2008. V. 47. № 42. P. 7992.

  5. Craig G.A., Murrie M. // Chem. Soc. Rev. 2015. V. 44. № 8. P. 2135.

  6. Frost J.M., Harriman K.L.M., Murugesu M. // Chem. Sci. 2016. V. 7. № 4. P. 2470.

  7. Sessoli R., Powell A.K. // Coord. Chem. Rev. 2009. V. 253. № 19. P. 2328.

  8. Blagg R.J., Ungur L., Tuna F. et al. // Nature Chem. 2013. V. 5. № 8. P. 673.

  9. Pavlov A.A., Nelyubina Y.V., Kats S.V. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2016. V. 7. № 20. P. 4111.

  10. Cage Metal Complexes: Clathrochelates Revisited / Eds. Voloshin Y., Belaya I., Krämer R. Springer, 2017.

  11. Novikov V.V., Pavlov A.A., Nelyubina Y.V. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. № 31. P. 9792.

  12. Pavlov A.A., Savkina S.A., Belov A.S. et al. // Inorg. Chem. 2017. V. 56. № 12. P. 6943.

  13. Алешин Д.Ю., Павлов А.А., Белова С.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. С. 1288 (Aleshin D.Yu., Pavlov A.A., Belova S.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. P. 1532). https://doi.org/10.1134/S0044457X1912002X

  14. Sessoli R., Tsai H.L., Schake A.R. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1993. V. 115. № 5. P. 1804.

  15. Zadrozny J.M., Atanasov M., Bryan A.M. et al. // Chem. Sci. 2013. V. 4. № 1. P. 125.

  16. Nehrkorn J., Veber S.L., Zhukas L.A. et al. // Inorg. Chem. 2018. V. 57. № 24. P. 15330.

  17. Pavlov A.A., Nehrkorn J., Pankratova Y.A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. V. 21. № 16. P. 8201.

  18. Nehrkorn J., Martins B.M., Holldack K. et al. // Mol. Phys. 2013. V. 111. № 18−19. P. 2696.

  19. Nehrkorn J., Holldack K., Bittl R., Schnegg A. // J. Mag. Res. 2017. V. 280. P. 10.

  20. Schnegg A., Behrends J., Lips K. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. № 31. P. 6820.

  21. Chilton N.F., Anderson R.P., Turner L.D. et al. // J. Comput. Chem. 2013. V. 34. № 13. P. 1164.

  22. Bučar D.-K., Lancaster R.W., Bernstein J. // Angew. Chem. Int. Ed. 2015. V. 54. № 24. P. 6972.

  23. Pavlov A.A., Aleshin D.Y., Savkina S.A. et al. //        ChemPhysChem. 2019. V. 20. № 8. P. 993. 24. Chilton N.F. // Inorg. Chem. 2015. M. 54. № 5. P. 2097.

Дополнительные материалы отсутствуют.