Iman monomolecular
Els imans monomoleculares (en inglés: single-molecule magnet) o molècules iman són sistemes en els que es pot obtindre magnetisació permanent i histéresis magnètica (normalment, a temperaturas extremadament baixes), no a través d'un ordenament magnètic tridimensional, sino per un fenomen purament monomolecular.
El nom de iman no és estrictament adequat, ya que els imans reals impliquen a un número molt gran de centres acoplats. No obstant, la comunitat científica ho ha adoptat per ser evocativo de les propietats magnètiques d'este tipo de molècules.
Els requisits que se citen comunament per a que un sistema es comporte aixina són:
- un estat fonamental en un espin de valor elevat
- un desdoblament a camp zero alt (per una alta anisotropía magnètica)
La combinació d'estes propietats poden dur a una barrera energètica tal que, a baixes temperatures, el sistema quede atrapat en un de les valls energètiques d'alt espin.
Els imans moleculars exhibixen un producte de susceptibilitat magnètica per temperatura que creix en baixar la temperatura, i poden ser caracterisats per un desplaçament, tant en posició com en intensitat, del pico en susceptibilitat magnètica a.c..
El primer iman molecular va ser el Mn12, un complex dodecanuclear de manganeso, que es manté per ponts oxo i aniones acetat; actualment existixen una multitut de sistemes i estratègies per a desenrollar-los, no solament en metals de transició sino també en lantànits.[1]
Els imans moleculars són interessants tant des d'un punt de vista purament teòric, pel seu comportament quàntic,[2] i des d'un punt de vista pràctic (encara en etapa especulativa) tant com a candidats a qubits per a computació quàntica,[3] com per a gelar sistemes a temperatures molt baixes (per baix d'1 K).
Iman de base molecular
[editar | editar còdic]Un iman de base molecular és un material molecular que presenta histéresis magnètica d'orige cooperatiu, com els imans tradicionals (òxits metàlics). Els imans orgànics, per eixemple, són imans moleculars.
Història
[editar | editar còdic]
Encara que el terme «iman d'una sola molècula» (single-molecule magnet) es va amprar per primera volta en 1996,[5] el primer iman monomolecular es va reportar en 1991.[6] El complex Mn12O12(MeCO2)16(H2O)4 complex (Mn12Ac16), descrit per volta primera en 1980,[7] mostra una baixa relaixació de la magnetisació a baixes temperatures. Este compost d'òxit de manganeso presenta una gaveta central Mn(IV)4O4 rodejat per un anell de 8 unitats de 8 Mn(III) conectades a través de ligandos oxo de pont.[8]
En 2006 es va conéixer que la distorsió estructural delliberada d'un compost de Mn6 per mig de l'us d'un núcleu derivat de la salicilaldoxima canvia l'intercanvi magnètic intra-triangular d'antiferromagnético a ferromagnético resultant en un estat fonamental S = 12.[9]
Es va registrar una magnetisació récort en 2007 para [Mn(III)6O2(sao)6(O2CPh)2(EtOH)4], en S = 12, D = -0.43 cm−1, i per això O = 62 cm−1 o 86 K[10] a una temperatura de bloqueig de 4,3 K. Açò es va conseguir reemplaçant els ligandos d'acetat (OAc) per la salicilaldoxima més voluminosa, distorsionant aixina l'esfera del lligant de manganeso. Es va preparar mesclant perclorato de manganeso, sal de sodi del àcit benzoico, un derivat de salicilaldoxima i el hidròxit de tetrametilamonio en aigua i arreplegant el filtrat.
En 2011, l'Universitat de Nottingham va informar que un complex dinuclear d'urani empobrit podria ser confòs en un iman monomolecular pel químic Stephen Liddle.[11]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Sessoli, R.; Powell, A.K.(2009).254
- ↑ Bertaina, S.; Gambarelli, S.; Mitra,T.; Tsukerblat,B.; Müller,A.; Barbara,N, Quàntum oscillations in a molecular magnet, Nature, 453, 208, 203-207
- ↑ Stepanenko, D.; Trif, M; Loss, D., Quàntum computing with molecular magnets, Inorganica Chimica Acta, 361, 2008, 3740-3745
- ↑ SIMDAVIS: Single Ion Magnet Data Visualization dashboard
- ↑ (1996).Journal of the American Chemical Society.118(33)doi:10.1021/ja960970f.
- ↑ (1991).Journal of the American Chemical Society.113(15)doi:10.1021/ja00015a057.
- ↑ (1980).Acta Crystallographica Section B.36(9)doi:10.1107/S0567740880007893.
- ↑ Chemistry of Nanostructured Materials; Yang, P., Ed.; World Scientific Publishing: Hong Kong, 2003.
- ↑ (2007).Journal of the American Chemical Society.129(1)
- 8–9.doi:10.1021/ja0666755.
- ↑ (2007).Journal of the American Chemical Society.129(10)
- 2754–5.doi:10.1021/ja068961m.
- ↑ The Engineer.Centaur Communications.Consultat el May 26, 2013 (from HighBeam Research).
- Este artícul conté una traducció derivada de «Imán monomolecular» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.