Влияние координационного окружения иона металла на медленную релаксацию намагниченности в комплексах DyIII, ErIII, YbIII с хелатирующими N-донорными лигандами и анионами Cl−, CN− и SCN− тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бабешкин Константин Андреевич
Бабешкин Константин Андреевич
кандидат наук
2025
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 157
Оглавление диссертации кандидат наук Бабешкин Константин Андреевич
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Методы синтеза комплексов Ln с ^донорными лигандами
1.2. Молекулярный магнетизм
1.2.1. Методы изучения магнитных свойств комплексов 4^элементов
1.2.2. Механизмы релаксации намагниченности
1.2.3. Области применения SMM
1.3. БММ-комплексы лантанидов с изолированными магнитными центрами
1.3.1. ТЬ-содержащие БММ
1.3.2. Бу-содержащие БММ
1.3.3. Ег-содержащие БММ
1.3.4. УЬ-содержащие БММ
1.3.5. БММ, содержащие другие лантаниды
1.4. Многофункциональные БММ как один из путей развития
2. Экспериментальная часть
3. Результаты и их обсуждение
3.1 Синтез комплексов. Результаты РФА и РСА. Результаты элементного анализа
3.1.1. Синтез и подтверждение чистоты комплексов Шп и 12Ьи
3.1.2. Синтез и подтверждение чистоты комплексов 2Ьп
3.1.3. Синтез и подтверждение чистоты комплексов 3Ln-7Ln
3.1.4. Синтез и подтверждение чистоты комплексов 8Ln
3.1.5. Синтез и подтверждение чистоты комплексов 9Dy, 10Dy
3.1.6. Синтез и подтверждение чистоты комплексов 1Шп
3.2. Магнитные свойства
3.2.1. Исследование магнитного поведения в постоянном поле
3.2.2. Исследование магнитного поведения в переменном поле
3.3 Связь координационного окружения и свойств БММ для полученных комплексов
3.3.1. Связь координационного окружения и медленной релаксации намагниченности для комплексов Шп и 12 Ьп
3.3.2. Связь координационного окружения и медленной релаксации намагниченности для комплексов 2Ln
3.3.3. Связь координационного окружения и медленной релаксации намагниченности для комплексов 3Ln-7Ln
3.3.4. Связь координационного окружения и медленной релаксации намагниченности для комплексов 8Ln
3.3.5. Связь координационного окружения и медленной релаксации намагниченности для комплексов 9Dy, 10Dy
3.3.6. Связь координационного окружения и медленной релаксации намагниченности для комплексов 11Ьп
3.4. Заключение
4. Выводы
5. Список литературы
6. Приложения
6.1. РФА
6.2. Другие приложения
7. Список обозначений и сокращений
Введение
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Молекулярные магнетики на основе пиразинкарбоксилатов, тиоцианатов, нитратов диспрозия и иттербия2022 год, кандидат наук Васильев Павел Николаевич
Комплексы РЗЭ с анионами карбоновых кислот, содержащих металлоорганические производные цимантрена и бенхротрена: синтез, структура и физико-химические свойства2016 год, кандидат наук Гавриков, Андрей Вячеславович
Функционализация моно-ионных магнитов с помощью ферромагнитных микроструктур2022 год, кандидат наук Дворецкая Елизавета Витальевна
"Изучение молекулярного строения,парамагнитных свойств, молекулярной динамики комплексов лантаноидов с полидентатными O,N,S-донорными лигандами по данным ЯМР в растворе"2016 год, кандидат наук Заполоцкий Евгений Николаевич
Синтез, строение и свойства гомо- и гетерометаллических комплексов CuII, ZnII, CdII и 4f-металлов с анионами монокарбоновых кислот2020 год, кандидат наук Евстифеев Игорь Сергеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние координационного окружения иона металла на медленную релаксацию намагниченности в комплексах DyIII, ErIII, YbIII с хелатирующими N-донорными лигандами и анионами Cl−, CN− и SCN−»
Актуальность
В настоящее время активно разрабатываются новые устройства хранения информации, в основе которых лежит явление бистабильности [1]. В определенных внешних условиях каждый элемент устройства находится в одном из двух состояний (с магнитным моментом «вверх» или «вниз», что позволяет кодировать «1» или «0» в компьютерной логике и, соответственно, хранить 1 бит информации. Усилия научного сообщества направлены на уменьшение размеров элементов хранения информации для того, чтобы устройство как можно меньшего размера могло содержать в себе большее количество информации [2-4]. Для решения этой задачи могут быть использованы молекулярные магнетики (англ. single-molecule magnets, SMM [5,6]), которые сохраняют остаточную намагниченность даже в отсутствие магнитного поля при низких температурах достаточно продолжительное время, что позволяет использовать их для хранения информации. Для SMM достигается минимальный размер бита информации - 1 молекула.
Наиболее пристальное внимание в качестве SMM привлекают к себе координационные соединения (КС) лантанидов. Подавляющее большинство исследований медленной релаксации намагниченности как основного свойства SMM сконцентрированы на КС Dy111 [7-14]. Такая расстановка приоритетов связана с тем, что Dy111 является крамерсовым ионом (имеет нечетное число электронов) и обладает бистабильным основным состоянием, что делает перспективным создание на его основе SMM с наибольшими значениями барьеров перемагничивания (Aeff) и температур блокировки (Tb) [1]. Молекулярные магнетики на основе Er111 и Yb111 также являются перспективными с точки зрения величины их Aeff, однако они значительно менее исследованы по сравнению с SMM на основе Dy111 [15,16].
Для проявления медленной магнитной релаксации и улучшения релаксационных характеристик SMM используется модификация координационного окружения иона лантанида, создаваемое лигандами. Геометрия создаваемого лигандами КП может влиять на магнитную анизотропию иона в частности и медленную релаксацию намагниченности в целом. Однако влияние природы донорных центров и их взаиморасположения в КП не было детально изучено на примере серий комплексов Er111 и Yb111 в мировой литературе.
Исследование магнитного поведения комплексных соединений лантанидов открывает перспективы для создания устройств хранения и обработки информации на их основе, функционирующих уже при температурах кипения жидкого азота, а не жидкого гелия, который используется на данный момент, что значительно бы удешевило обслуживание подобных устройств [17].
Таким образом, разработка принципов создания молекулярных магнетиков на основе комплексов лантанидов и выявление закономерностей изменения их магнитных свойств является актуальной и востребованной задачей современной химической науки.
Цель и задачи работы
Цель работы: установить взаимосвязь между конфигурацией координационного окружения и релаксацией намагниченности ряда комплексов Dy111, Er111 и Yb111 с хелатирующими N-донорными лигандами и анионами Cl-, CN- и SCN-.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Определить наличие медленной релаксации намагниченности и участвующие механизмы магнитной релаксации синтезированных однофазных поликристаллических образцов комплексов из серий: хлоридов Dy111, Erin и Yb111 с 2,2'-бипиридином и 2,2':6',2''-терпиридином, тиоцианатов Er111 и Yb111 c 2,2'-бипиридином и 1,10-фенантролином, тиоцианатов Dy111,
Er111 и Yb111
с 3,4,7,8-тетраметил-1,10-фенантролином, тиоцианатов Dy111 с 2,4,6-трис(2-пиридил)^-триазином, а также 3D-полимерных цианокобальтатов Dy111, Er111 и Yb111.
2. Сравненить параметры магнитной релаксации синтезированных комплексов по данным измерений динамической магнитной восприимчивости.
3. Установить корреляции между структурными особенностями синтезированных соединений (взаиморасположением донорных центров лигандов и геометрией координационного полиэдра магнитного центра) и величинами их барьеров перемагничивания в каждой серии комплексов.
Степень разработанности темы исследования
Молекулярные магнетики на основе Dy и Tb исследованы достаточно обширно [15,16], тогда как для Er и, особенно, Yb количество полученных соединений, проявляющих медленную релаксацию намагниченности, всё ещё остаётся достаточно мало. Для Dy и Tb большая часть исследований сосредоточена на получении соединений с выраженно-аксиальным окружением, термическая стабильность которых оказывается низкой. Для выбранных нами соединений термическая стабильность является одним из преимуществ.
N-донорные лиганды являются достаточно удобными для простого получения комплексов лантанидов и при этом позволяют, при необходимости, создавать эффект экранирования электронной оболочки и специфическую форму КО и КП для создания хороших условий для проявления медленной релаксации намагниченности [18,19]. Сохраняются глобальные проблемы, связанные с закономерностями проявления медленной релаксации намагниченности в зависимости от КО, создаваемого N-донорными лигандами и иона лантанида, которые
необходимо решить для того, чтобы синтез последующих SMM был более осознанным и направленным.
Выбор противоионов был обусловлен доступностью исходных соединений в случае анионов Cl-, наличием предыдущих исследований нашей лаборатории и схожей природой с хлорид анионами для SCN- и возможностью создания MOF (metal-organic frameworks) в случае CN- [20].
Научная новизна работы заключается в определении значений Aeff для полученных комплексов Dy111, Er111 и Yb111, которые проявляют медленную релаксацию намагниченности, на основании данных магнетометрии в переменном магнитном поле. Были выведены зависимости между структурными особенностями (геометрией КП и взаиморасположением донорных центров лигандов) и медленной релаксацией намагниченности комплексов, которые позволяют определить наилучшее координационное окружение металлоцентра для осуществления направленного синтеза новых эффективных SMM, содержащих ионы Dy111, Er111, Yb111.
Теоретическая и практическая значимость работы
Результаты исследования представляют интерес для дальнейшей разработки молекулярных магнетиков на основе Dy111, Er111, Yb111, которые демонстрируют высокую термическую и химическую стабильность, что является необходимым требованием для создания устройств хранения информации высокой плотности. В рамках исследования магнитных свойств в переменном магнитном поле была выявлена взаимосвязь между природой хелатирующего N-донорного лиганда в составе комплексов Dy111, Er111, Yb111 и наблюдаемыми величинами Aeff, с учетом влияния геометрии КП и взаиморасположения донорных центров в координационной сфере.
Методология и методы исследования
Для получения комплексов Dy111, Er111 и Yb111 применялись известные синтетические методы: растворение исходных соединений в одном или нескольких растворителях, смешивание полученных растворов, кристаллизация путем медленного испарения растворителя и концентрирование реакционных растворов при пониженном давлении. Чистота образцов соединений была доказана методом рентгенофазового анализа (РФА). Строение полученных комплексов было установлено по данным РФА их порошков с уточнением методом Ритвельда, состав соединений дополнительно подтвержден методами инфракрасной спектроскопии (ИК-НПВО) и элементного CHN-анализа. Для исследования магнитного поведения комплексов парамагнитных металлов проводились измерения магнитной восприимчивости в статическом (dc) (постоянное поле H = 5000 Э, температурный интервал 2-300 К) и динамическом (ac) режиме
(переменное поле напряженностью 1, 3 и 5 Э, в частотном диапазоне 10-100, 100-1000 и 100010000 Гц соответственно и в постоянных магнитных полях от 0 до 5000 Э).
Достоверность полученных результатов обеспечивается проведением исследований с использованием ряда современных взаимодополняющих физико-химических методов анализа, постановкой воспроизводимых экспериментов в контролируемых условиях, отсутствием противоречий с данными, полученными другими авторами.
Результаты выполненных исследований были представлены на конференциях всероссийского и международного уровня:
IX, X, XI и XIII Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии (Москва, 2019, 2020, 2021 и 2023 гг.); XXVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «ЛОМОНОСОВ» (Москва, 2019 г.); XVI, XVII и XIX Международная конференция «Спектроскопия координационных соединений» (Туапсе, 2019, 2020 и 2022 гг.); The 13th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices (о. Авадзи, Япония, 2019 г.); XXVIII Международная Чугаевская конференция по координационной химии (Туапсе 2021 г.); X International conference "High-Spin Molecules And Molecular Magnets "(Новосибирск, 2023).
Личный вклад автора состоит в анализе литературных данных и выполнении всего объема экспериментальной работы, в частности синтезе, выделении и очистке образцов, пробоподготовке, выполнении и обработке данных магнитных исследований и большей части спектроскопических измерений, а также в участии в постановке задач исследования, анализе и интерпретации полученных данных.
Основные положения, выдвигаемые на защиту.
1. Исследование магнитного поведения координационных соединений DyIn, ErIn и YbIn с хелатирующими N-донорными лигандами и анионами Cl-, CN- и SCN- в постоянном и переменном магнитном поле. Всесторонняя характеризация релаксации намагниченности для всех полученных комплексов.
2. Выявление эмпирических закономерностей, которые впоследствии можно использовать для направленного синтеза новых SMM на основе комплексов лантанидов, в особенности ErI!I и Ybm
Апробация работы и публикации
IX, X, XI, XIII и XV Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии (Москва, 2019, 2020, 2021, 2023 и 2025 гг.); XXVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «ЛОМОНОСОВ» (Москва, 2019 г.); XVI, XVII и XIX Международная конференция «Спектроскопия координационных соединений» (Туапсе, 2019,
2020 и 2022 гг.); The 13 th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices (о. Авадзи, Япония, 2019 г.); XXVIII Международная Чугаевская конференция по координационной химии (Туапсе 2021 г.); X International conference "High-Spin Molecules and Molecular Magnets" (Новосибирск, 2023).
Основные результаты работы опубликованы в 15 печатных работах, в том числе 6 статьях в научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, и 12 тезисах докладов.
Объем и структура квалификационной работы (диссертации): диссертация изложена на 157 страницах, содержит 116 рисунков и 27 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 180 наименований из отечественных и зарубежных источников. Работа состоит из экспериментальной части, обсуждения результатов, краткого обзора основных результатов и выводов, списка опубликованных работ, а также списка цитируемых литературных источников.
Перспективы дальнейшего развития тематики
Одним из наиболее важных и интересных направлений является создание многофункциональных молекулярных магнетиков, совмещающих два и более типов свойств: магнитные, люминесцентные, электрические и оптические. К данному моменту по Dy111-содержащим SMM в мировой научной литературе накоплен огромный объем материала. В то же время, для комплексов Er111 и Yb111, обладающих высоким потенциалом совмещения магнитных и люминесцентных свойств, опубликовано существенно меньше результатов исследований, затрагивающих молекулярный магнетизм.
Благодарности
Автор сердечно благодарит академика [В.М. Новоторцева|, академика И.Л. Еременко, д.х.н. С.П. Петросянц, к.х.н. А.В. Гаврикова, д.х.н. А.Б. Илюхина, к.х.н. Е.В. Белову, к.х.н. П.С. Коротеева, к.х.н. М.А. Зыкина, к.х.н. Е.Н. Зорину-Тихонову, к.х.н. Е.С. Бажину, к.х.н. Н.В. Гоголеву, д.х.н. М.А. Кискина, к.х.н. С.А. Николаевского и к.х.н. Н.Н. Ефимова.
1. Обзор литературы
1.1. Методы синтеза комплексов Ln с N-донорными лигандами
Одним из наиболее простых способов синтеза N-донорных комплексов лантанидов является однореакторный (one-pot) синтез. В работе [21] таким методом был получен комплекс Eu с макроциклом. Смесь 2,9-диформил-1,10-фенантролина (4.50 г, 19.05 ммоль), диэтилоксалатацетата (4.30 г, 22.86 ммоль) и ацетата аммония (1.76 г, 22.86 ммоль) в C2H5OH (300 мл) нагревали с обратным холодильником при перемешивании в течение ночи, получая темно-коричневую суспензию. Реакционную смесь охлаждали до -20 °C, твердое вещество собирали фильтрацией и промывали несколькими порциями EtOH. Коричневое твердое вещество суспендировали в ацетоне (100 мл), и суспензию кипятили в течение ~1 ч, затем охлаждали до -20 °C, и коричнево-желтое микрокристаллическое твердое вещество собирали фильтрацией. Коричнево-желтые кристаллы дважды перекристаллизовывали из кипящего №метил-2-пирролидона, получая MCLH2 (бис(1,10-фенантролинил-2,5-пиррол) макроцикл) в виде крупных ярко-желтых игл (1.50 г, 20%). Реакция MCLH2 с Eu(NO3)3 5H2O в пиридине с последующей перекристаллизацией из пиридина/воды позволила получить чрезвычайно тонкие оранжевые кристаллические пластинки димера [(NO3)(MCL)Eu(^-OH)Eu(MCL)(H2O)2]2py.
С целью избежать высокоэнергетических и слабо контролируемых гидро- или сольвотермальных процессов, в работе [22] использовали простую процедуру синтеза соединений [Ln2(2-FBz)4(NO3)2(Phen)2] (Ln = Nd, Eu, Gd, Tb, Dy, Er) и [Yb2(2-FBz)6(Phen)2] при комнатной температуре. Получение всех указанных соединений было достигнуто реакцией 2-фторбензойной кислоты (H-2-FBz, 3 ммоль) и 1,10-фенантролина (Phen, 0.6 ммоль), растворенных в EtOH/H2O (20 мл, 50:50) с раствором соответствующей соли Ln(NO3)36H2O (0.5 ммоль). Смесь перемешивали в течение 1 ч при комнатной температуре. Кристаллы, пригодные для рентгеноструктурного анализа соединений, были получены после 5-10 дней медленного испарения. При синтезе производного Yb3+ в аналогичных условиях полученный комплекс имеет формулу [Yb2(2-FBz)6(Phen)2] [23].
Для синтеза N-донорных комплексов, кроме обычного «мокрого» синтеза можно использовать достаточно большое количество методов, в том числе следующие: сольвотермальный, осаждение, механохимический, электрохимический, сонохимический.
Механохимический способ синтеза зачастую используется в химии твердого тела для получения сложных оксидов З^-металлов и лантанидов. Однако в некоторых случаях его можно использовать и для получения КС, как в работе [24] для получения комплекса [Eu(TTA)3(Phen)]. Пять граммов смеси EuCb6H2O - HTTA (2-теноилтрифторацетон) - Phen (1,10-фенантролин) в мольном соотношении 1:3:1 с 0.02 г NaOH подвергали механоактивации в течение 30 мин при
800 мин-1 в планетарной шаровой мельнице. Сосуды из циркония объемом 45 мл заполняли на 2/3 объема шарами диаметром 5 (в основном) и 10 мм из того же материала. Измельченный продукт обрабатывали при перемешивании в большом избытке смеси этанола и воды (объемное соотношение 1:1) в течение 6 ч. Комплекс дополнительно очищали перекристаллизацией из 200 мл раствора этанола/ацетона (объемное соотношение 1:3). После испарения 3/4 объема при ~50°C и охлаждения до комнатной температуры остаток фильтровали и высушивали при 40°С при атмосферном или пониженном давлении (<133 Па).
Гидротермальный синтез является хорошим методом получения новых комплексов лантанидов. Синтез [Eu(PAA)2(Phen)(NO3)]2 (где PAA - фенилуксусная кислота, Phen = 1,10-фенантролин) проводили с использованием следующих реагентов Eu(NO3)36H2O (0.3 ммоль), PAA (0.45 ммоль) и Phen (0.3 ммоль), которые смешивали в 10 мл деионизированной воды. После получасового перемешивания полученную смесь помещали в реактор с тефлоновым покрытием емкостью 15 мл и нагревали при 433 К в печи в течение 3 дней, затем медленно охлаждали до комнатной температуры. После охлаждения были получены желтые кристаллы указанного комплекса, пригодные для рентгеноструктурного анализа [25].
Сольвотермальный метод для получения SMM был использован в работе [26]. Гексагидрат нитрата Dy3+ Dy(NO3)36H2O (1.95 г, 5.6 ммоль) и циклобутан-1,1'-дикарбоновую кислоту (0.40 г, 2.8 ммоль) растворяли в 10 мл формамида. Прозрачный раствор переносили в автоклав из нержавеющей стали с тефлоновым покрытием, герметично закрывали и нагревали при 130 °C в течение 24 ч под автогенераторным наддувом. После медленного охлаждения в течение ночи собирали бесцветные кристаллы Dy(NO3)3 6H2O, промывали этанолом (4 раза по 10 мл), петролейным эфиром (4 раза по 10 мл) и, наконец, высушивали в потоке азота при комнатной температуре. Выход [(Fmd)Ln(HCOO)4]n, где Fmd+ = NH2-CH+-NH2 составил 48% на ион Dy3+. Однофазность проверяли с помощью порошкового РФА, сравнивая экспериментальную дифрактограмму с рассчитанной из структуры монокристалла.
Задача получения оптимальных условий для синтеза методом осаждения была решена группой Алемайеху [27]. Была проведена серия экспериментов для исследования поведения различных ионов лантаноидов с оксамовой кислотой (NH2C(O)COOH). В круглодонной колбе объемом 50 мл находилось 25 мл прозрачного раствора с концентрацией 0.2 моль/л (5 ммоль) оксамовой кислоты, которую нагревали до 40 °C с целью лучшего растворения оксамовой кислоты. Указанный раствор смешивали с 10 мл 0.2 моль/л раствора (2 ммоль) Ln(NO3)3 (Ln = Ce, Pr, Gd, Er и Yb). При смешивании растворов осадок не образовывался, в результате был получен прозрачный раствор. Раствор перемешивали магнитной мешалкой со скоростью 500 об/мин, затем раствор нагревали до 100 °C и выдерживали при этой температуре в течение 2 ч. С целью предотвратить испарение растворителя, синтез проводили со стеклянным воздушным
холодильником. После окончания реакции полученный осадок дважды промывали дистиллированной водой и центрифугировали в течение 5 мин при 5000 об/мин. Осадок сушили в течение ночи в печи при температуре 40 °С.
Сонохимический метод синтеза используется, в частности, для создания наноразмерных частиц соединений лантанидов [28]. Для приготовления наноразмерного [Nd2(Me-HQ)4(NOз)6] (где Me-HQ - 8-гидрокси-2-метилхинолин) раствор 0.22 г нитрата №3+ (0.50 ммоль) в 10 мл метанола был помещен в ультразвуковой зонд высокой плотности. К полученной смеси был добавлен по каплям раствор 0.16 г 8-гидрокси-2-метилхинолина (1.0 ммоль) в 10 мл метанола. Полученные осадки были отфильтрованы, последовательно промыты метанолом и затем высушены на воздухе (выход 85 %).
Для получения комплексов в данной работе были выбраны вариации простого мокрого метода синтеза, с целью избежать высокоэнергетических и слабо контролируемых процессов, которые могли повлиять на выход конечного продукта, его молекулярную и кристаллическую структуру.
1.2. Молекулярный магнетизм
Магнитные свойства КС обуславливаются главным образом количеством неспаренных электронов во внешней электронной оболочке металлоцентра и их распределением по орбиталям. При помещении комплекса во внешнее магнитное поле спины неспаренных электронов ориентируются в одном направлении. В случае пара- или суперпарамагнетиков после выключения магнитного поля все спины быстро релаксируют в исходное состояние, т.е. спины индивидуальных атомов будут случайным образом направлены в пространстве, однако в молекулярном магнетике релаксация спинов замедлена. Скорость релаксации намагниченности, кроме зависимости от природы магнитного центра, также зависит от молекулярной и кристаллической структуры комплекса. Чем сильнее замедлена релаксация намагниченности (больше время релаксации намагниченности, т), тем ближе по свойствам молекулярным магнит оказывается к ферромагнетику. Размер домена, которым определяется размер ячейки памяти, в данном случае оказывается на несколько порядков меньше чем в ферромагнетиках и многие потенциальные применения SMM, такие как высокоплотное хранение информации, а также использование в логических устройствах квантовых компьютеров являются результатами уменьшения размера домена [29]. Важно отметить, что на данный момент «рабочими» температурами SMM является диапазон до 80 К [17], при которых намагниченность сохраняется в течении достаточного времени для его регистрации современными приборами.
Геометрия окружения центрального атома в структуре молекулы SMM должна способствовать появлению оси легкого намагничивания (то есть наблюдаться магнитная
анизотропия), и, соответственно двух предпочтительных ориентаций спина. Магнитную анизотропию комплексов обычно характеризуют параметрами Б и Е. Величина параметра Б (расщепление в нулевом поле) показывает, насколько предпочтительна ориентация спина вдоль (Б < 0) или перпендикулярно (Б > 0) выделенной оси легкого намагничивания.
Параметр Е характеризует степень отличия направлений в плоскости легкого намагничивания, при Е = 0 плоскость оказывается изотропной. Наиболее важным параметром сравнения БММ является энергетический барьер перемагничивания молекулы (Лей), который необходимо преодолеть для перехода из состояния со спином, направленным в одну сторону в состояние со спином, направленным в противоположную сторону. Только для Б < 0 в нулевом внешнем магнитном поле для вещества будет наблюдаться барьер перемагничивания.
Е
Рис. 1 Энергетические уровни двух заселенных состояний для SMM с отрицательной величиной параметра ZFS.
При надбарьерном механизме релаксации переход из состояния Ms = +S в состояние Ms = -S будет сопровождаться преодолением энергетического барьера Aeff = [DIS2. Таким образом, наиболее важной целью модификации молекулярных магнетиков можно назвать увеличение энергетического барьера, что должно привести к увеличению их рабочих температур вследствие невозможности преодолеть барьер за счет термических флуктуаций.
Увеличение количества магнитных центров в молекуле может положительно влиять на барьер перемагничивания. Например, в случае комплексов Dy увеличение барьера перемагничивания можно добиться при увеличении количества магнитных центров, если оси легкого намагничивания для нескольких магнитных центров будут сонаправлены, что может привести к увеличению анизотропии системы [30,31]. Как показано в работах [32,33] простое увеличение спина системы никак не влияет на барьер перемагничивания, так как в уравнении Aeff ~ |D| S2 параметр расщепления в нулевом поле в свою очередь обратно пропорционален квадрату спина системы D ~ 1/S2 [33]. Подход к получению полиядерных SMM также осложняется получением комплексов с сонаправленными осями легкой намагниченности. В большинстве случаев наличие двух и более ядер приводит к обратному эффекту - снижению
времени релаксации намагниченности и даже полному исчезновению релаксации намагниченности [34].
Приложение постоянного внешнего магнитного поля к SMM при охлаждении может приводить к сохранению намагниченности при более высоких температурах и появлению гистерезиса намагниченности. Вещества, которые проявляют медленную магнитную релаксацию только при приложении постоянного внешнего магнитного поля называются индуцированными полем молекулярными магнетиками или field-induced SMMs. 1.2.1. Методы изучения магнитных свойств комплексов 4Г-элементов
Магнитные свойства комплексов, содержащих парамагнитные ионы могут быть измерены различными методами в зависимости как от природы соединений, так и от специфики получаемых в результате проведения экспериментальных исследований данных. Как и в подавляющем большинстве исследований, в настоящей работе наибольшее внимание уделено магнетометрии в переменном магнитном поле или, другими словами, измерениям динамической магнитной восприимчивости. Кроме широко используемого для характеризации магнитной релаксации метода измерения динамической магнитной восприимчивости существует ряд методов, которые позволяют прямо или косвенно охарактеризовать процессы релаксации в исследуемом веществе.
1.2.1.1. Магнетометрия в переменном магнитном поле
Измерения динамической магнитной восприимчивости (ac-magnetic susceptibility) является основным методом исследования динамики магнитных процессов веществ и материалов различной природы. Суть метода заключается в помещении исследуемого образца в переменное магнитное поле, направление которого изменяется по гармоническому закону Hac(t) = H0cos(rot), где t - время; Н0 - амплитуда модуляции магнитного поля; ю - циклическая частота изменения магнитного поля (ю = 2nv). Намагниченность образца в данном случае также будет изменяться по гармоническому закону Мас = M0cos^t-9), где М0 - намагниченность образца; ф - отставание по фазе измеренного сигнала от приложенного переменного магнитного поля. Динамическая магнитная восприимчивость записывается выражением Xac = dM/dH, т.е. является тангенсом угла наклона касательной к намагниченности M(H) при значении H, равном напряженности постоянного внешнего магнитного поля Hdc. С учетом выражения для косинуса суммы cos(a+P) = cos(a)-cos(P) - sin(a)sin(P) и косинуса разности углов cos(a-P) = cos(a)-cos(P) + sin(a)-sin(P), Мас можно переписать: Мас = M0cos^t^) = M0cos^t)cos^) + M0sin^t)sin^) = (M0/H))cos^) • Hocos(юt) + (M0/H0)sin^)H0sin^t) = x'^H0cos^t) + x"H0sin^t), где X' = (Mo/Ho)cos(ф); x'' = (Mo/Ho)sin(ф). В результате измерений намагниченности в переменном магнитном поле получают два значения: величину амплитуды намагниченности и сдвиг по фазе
измеряемого сигнала, относительно переменного магнитного поля ф. По величине амплитуды намагниченности и сдвигу сигнала по фазе происходит вычисление значений х' и %''.
Измерения проводят для образцов, ориентационное вращение отдельных кристаллитов которых под действием внешнего магнитного поля предотвращено тем или иным способом. В случае КС предпочтение следует отдавать герметичному упаковыванию исследуемого образца, смоченного фторированным (минимально подверженному негативному влиянию окружающей среды и максимально инертному по отношению к образцам) минеральным маслом. При измерениях магнитных свойств образец находится в камере, в которой создаётся разреженная гелиевая атмосфера (давление ~ 1-10 мм.рт.ст.). Герметичность упаковки предпочтительна для соединений, содержащих в своем составе сольватные молекулы растворителя.
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Координационные соединения Ni(II) и Co(II) с азометиновыми производными 4-ацил-3-метил-1-фенилпиразол-5-онов: структурные особенности и магнетизм2025 год, кандидат наук Балуда Юрий Игоревич
Синтез, строение, магнитные свойства и фотолюминесценция комплексов Ln(III)(Ln=Sm,Gd,Eu,Tb,Dy,Tm), содержащих 1,1-дитиолатные лиганды и N-гетероциклы или Ph3PO2015 год, кандидат наук Брылева, Юлия Анатольевна
Комплексы 3d- (MnII, CoII, CuII, ZnII) и 4f-металлов (EuIII, GdIII, TbIII, DyIII) с полидентатными азометиновыми лигандами на основе 4-амино-1,2,4-триазола2024 год, кандидат наук Бовкунова Анна Андреевна
Гетероспиновые о-семихиноновые комплексы кобальта, марганца и железа с нейтральными, анионными и радикальными азотсодержащими лигандами2014 год, кандидат наук Протасенко, Наталья Алексеевна
«Синтез и исследование соединений на основе кубановых кластерных анионов [Re4Q4(CN)12]4- (Q = S, Se, Te) и катионных комплексов РЗЭ».2018 год, кандидат наук Литвинова Юлия Максимовна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бабешкин Константин Андреевич, 2025 год
5. Список литературы
1. Benelli C. Magnetism of Lanthanides in Molecular Materials with Transition-Metal Ions and Organic Radicals / Benelli C., Gatteschi D. // Chemical Reviews - 2002. - T. 102 - № 6 - C.2369-2388.
2. Rinehart J.D. Strong exchange and magnetic blocking in N23-radical-bridged lanthanide complexes / Rinehart J.D., Fang M., Evans W. J., Long J.R. // Nature Chemistry - 2011. - T. 3 - № 7 -C.538-542.
3. Bogani L. Molecular spintronics using single-molecule magnets / Bogani L., Wernsdorfer W. // Nature materials - 2008. - T. 7 - № 3 - C.179-186.
4. Mannini M. Quantum tunnelling of the magnetization in a monolayer of oriented single-molecule magnets / Mannini M., Pineider F., Danieli C., Totti F., Sorace L., Sainctavit P., Arrio M.-A., Otero E., Joly L., Cezar J.C. // Nature - 2010. - T. 468 - № 7322 - C.417-421.
5. Eliseeva S.V. Rare earths: jewels for functional materials of the future / Eliseeva S.V., Bünzli J.-C.G. // New Journal of Chemistry - 2011. - T. 35 - № 6 - C.1165-1176.
6. Dei A. Molecular (nano) magnets as test grounds of quantum mechanics / Dei A., Gatteschi D. // Angewandte Chemie International Edition - 2011. - T. 50 - № 50 - C.11852-11858.
7. Acharya J. Exploring Tuning of Structural and Magnetic Properties by Modification of Ancillary ß-Diketonate Co-ligands in a Family of Near-Linear Tetranuclear Dy 111 Complexes / Acharya J., Biswas S., Van Leusen J., Kumar P., Kumar V., Narayanan R.S., Kögerler P., Chandrasekhar V. // Crystal Growth & Design - 2018. - T. 18 - № 7 - C.4004-4016.
8. Goodwin C.A. Molecular magnetic hysteresis at 60 kelvin in dysprosocenium / Goodwin C.A., Ortu F., Reta D., Chilton N.F., Mills D P. // Nature - 2017. - T. 548 - № 7668 - C.439-442.
9. Sun L. Fine-Tuning of the Coordination Environment To Regulate the Magnetic Behavior in Solvent/Anion-Dependent Dy 111 Compounds: Synthesis, Structure, Magnetism, and Ab Initio Calculations / Sun L., Zhang S., Qiao C., Chen S., Yin B., Wang W., Wei Q., Xie G., Gao S. // Inorganic Chemistry - 2016. - T. 55 - № 20 - C.10587-10596.
10. Chen G.-J. Enhancing anisotropy barriers of dysprosium (III) single-ion magnets / Chen G.-J., Guo Y.-N., Tian J.-L., Tang J., Gu W., Liu X., Yan S.-P., Cheng P., Liao D.-Z. // Chemistry-A European Journal - 2012. - T. 9 - № 18 - C.2484-2487.
11. Scherthan L. 161 Dy Time-Domain Synchrotron Mössbauer Spectroscopy for Investigating Single-Molecule Magnets Incorporating Dy Ions / Scherthan L., Schmidt S.F.M., Auerbach H., Hochdörffer T., Wolny J.A., Bi W., Zhao J., Hu M.Y., Toellner T., Alp E.E., Brown D.E., Anson C.E., Powell A.K., Schünemann V. // Angewandte Chemie International Edition - 2019. - T. 58 - № 11 -C.3444-3449.
12. Peng G. Single molecule magnetic behaviour in lanthanide naphthalenesulfonate complexes / Peng G., Zhang Y.-Y., Li B., Sun X.-F., Cai H.-L., Li D.-J., Gu Z.-G., Kostakis G.E. // Dalton Transactions - 2018. - T. 47 - № 48 - C.17349-17356.
13. Guo F. A Dysprosium Metallocene Single-Molecule Magnet Functioning at the Axial Limit / Guo F., Day B.M., Chen Y., Tong M., Mansikkamäki A., Layfield R.A. // Angewandte Chemie International Edition - 2017. - T. 56 - № 38 - C.11445-11449.
14. Rasamsetty A. Effect of coordination geometry on the magnetic properties of a series of Ln 2 and Ln 4 hydroxo clusters / Rasamsetty A., Das C., Sañudo E.C., Shanmugam M., Baskar V. // Dalton Transactions - 2018. - T. 47 - № 5 - C.1726-1738.
15. Zhang P. Recent advances in dysprosium-based single molecule magnets: Structural overview and synthetic strategies / Zhang P., Guo Y.-N., Tang J. // Coordination Chemistry Reviews - 2013. - T. 257 - № 11-12 - C.1728-1763.
16. Katoh K. Multiple-decker phthalocyaninato Tb (III) single-molecule magnets and Y (III) complexes for next generation devices / Katoh K., Isshiki H., Komeda T., Yamashita M. // Coordination Chemistry Reviews - 2011. - T. 255 - № 17-18 - C.2124-2148.
17. Guo F.-S. Magnetic hysteresis up to 80 kelvin in a dysprosium metallocene single-molecule magnet / Guo F.-S., Day B.M., Chen Y.-C., Tong M.-L., Mansikkamäki A., Layfield R.A. // Science -2018. - Т. 362 - № 6421 - С.1400-1403.
18. Xi J. Regulating the magnetic dynamics of mononuclear ß-diketone Dy (III) single-molecule magnets through the substitution effect on capping N-donor coligands / Xi J., Ma X., Cen P., Wu Y., Zhang Y.-Q., Guo Y., Yang J., Chen L., Liu X. // Dalton Transactions - 2021. - Т. 50 - № 6 - С.2102-2111.
19. Massoud S.S. Pentacoordinate cobalt (II) complexes with neutral tripodal N-donor ligands: Zero-field splitting for a distorted trigonal bipyramidal geometry / Massoud S.S., Fischer R.C., Mautner F.A., Parfait M.M., Herchel R., Travnicek Z. // Inorganica Chimica Acta - 2018. - Т. 471 -С.630-639.
20. Chorazy S. Octacyanidometallates for multifunctional molecule-based materials / Chorazy S., Zakrzewski J.J., Magott M., Korzeniak T., Nowicka B., Pinkowicz D., Podgajny R., Sieklucka B. // Chemical Society Reviews - 2020. - Т. 49 - № 16 - С.5945-6001.
21. McSkimming A. Macrocyclic Bis(phenanthroline-pyrrole): A Convenient One-Pot Synthesis, Structure(s), Spectroscopic, and Redox Properties, and the Binding of Amine Guests, Protons, and Lanthanide Ions / McSkimming A., Shrestha S., Bhadbhade M.M., Thordarson P., Colbran S.B. // Chemistry - An Asian Journal - 2014. - Т. 9 - № 1 - С.136-145.
22. Wen-Hua W. Crystal structure of bis(p, 2 -2-fluorobenzoato-K 2 O : O : O ') bis(p, 2 -2-fluorobenzoato-к 2 O : O ')dinitrato-K 2 O , O ' bis(1,10-phenathroline-K 2 N , N ')diterbium(III), C 52 H 32 F 4 N 6 O 14 Tb 2 / Wen-Hua W., Du L., Zheng Y.-R., Qu Y.-J. // Zeitschrift für Kristallographie -New Crystal Structures - 2016. - Т. 231 - № 3 - С.823-825.
23. Casanovas B. Field-Induced SMM and Visible/NIR-Luminescence Behaviour of Dinuclear Ln ш Complexes with 2-Fluorobenzoate / Casanovas B., Font-Bardia M., Speed S., El Fallah M.S., Vicente R. // European Journal of Inorganic Chemistry - 2018. - Т. 2018 - № 18 - С.1928-1937.
24. Zaharieva J. Mechanochemical synthesis of thenoyltrifluoroacetone-1,10-phenanthroline europium complex / Zaharieva J., Milanova M., Todorovsky D. // Open Chemistry - 2012. - Т. 10 - № 6 - С.1907-1912.
25. Huang X. A dimeric luminescent lanthanide complex [Eu(PAA) 2 (phen)(NO 3 )] 2 : hydrothermal synthesis, crystal structure and fluorescence / Huang X., Sun H., Dou J., Li D., Wang D., Liu G. // Journal of Coordination Chemistry - 2007. - Т. 60 - № 19 - С.2045-2050.
26. Rossin A. Amine-Templated Polymeric Lanthanide Formates: Synthesis, Characterization, and Applications in Luminescence and Magnetism / Rossin A., Giambastiani G., Peruzzini M., Sessoli R. // Inorganic Chemistry - 2012. - Т. 51 - № 12 - С.6962-6968.
27. Alemayehu A. Homogeneous Precipitation of Lanthanide Oxalates / Alemayehu A., Zakharanka A., Tyrpekl V. // ACS Omega - 2022. - Т. 7 - № 14 - С.12288-12295.
28. Behzad S.K. Sonochemical synthesis of a nanoscale complex of neodymium(III) and 8-hydroxy-2-methylquinoline: spectroscopic, photoluminescence, and thermal analysis / Behzad S.K., Najafi E., Amini M.M., Ng S.W. // Monatshefte für Chemie - Chemical Monthly - 2015. - Т. 146 - № 4 - С.571-580.
29. Gatteschi D. Quantum Tunneling of Magnetization and Related Phenomena in Molecular Materials / Gatteschi D., Sessoli R. // Angewandte Chemie International Edition - 2003. - Т. 42 - № 3 - С.268-297.
30. Blagg R.J. Single pyramid magnets: Dy 5 pyramids with slow magnetic relaxation to 40 К / Blagg R.J., Muryn C.A., McInnes E.J., Tuna F., Winpenny R.E. // Angewandte Chemie International Edition - 2011. - Т. 29 - № 50 - С.6530-6533.
31. Tang J. Polynuclear Lanthanide Single Molecule Magnets / под ред. R.A. Layfield, M. Murugesu. Wiley, 2015. Вып. 1 - 61-88с.
32. Waldmann O. A Criterion for the Anisotropy Barrier in Single-Molecule Magnets / Waldmann O. // Inorganic Chemistry - 2007. - Т. 46 - № 24 - С.10035-10037.
33. Neese F. What is not required to make a single molecule magnet / Neese F., Pantazis D.A. // Faraday discussions - 2011. - Т. 148 - С.229-238.
34. Kang S. A ferromagnetically coupled Fe42 cyanide-bridged nanocage / Kang S., Zheng H., Liu T., Hamachi K., Kanegawa S., Sugimoto K., Shiota Y., Hayami S., Mito M., Nakamura T. // Nature communications - 2015. - Т. 6 - № 1 - С.5955.
35. Petrosyants S.P. Molecular Magnets Based on Mononuclear Aqua and Aqua-Chloro Lanthanide (Tb, Dy, Er, Yb) Complexes with Bipyridine / Petrosyants S.P., Babeshkin K.A., Ilyukhin A.B., Efimov N.N. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2021. - Т. 47 - № 3 - С.165-173.
36. Petrosyants S.P. Something You Need Might Be under Your Feet: Molecular Magnetism of Heavy Kramers Lanthanide Hydrated Chlorides and Their Complexes with Polydentate Terpy Ligand / Petrosyants S.P., Babeshkin K.A., Ilyukhin A.B., Koroteev P.S., Efimov N.N. // Magnetochemistry -2023. - Т. 9 - № 1 - С.31.
37. Feng M. Single Ion Magnets from 3d to 5f: Developments and Strategies / Feng M., Tong M. // Chemistry - A European Journal - 2018. - Т. 24 - № 30 - С.7574-7594.
38. Mamontova E. Magneto-luminescence correlation in the textbook Dysprosium (III) nitrate single-ion magnet / Mamontova E., Long J., Ferreira R.A., Botas A.M., Luneau D., Guari Y., Carlos L.D., Larionova J. // Magnetochemistry - 2016. - Т. 2 - № 4 - С.41.
39. Habib F. The Use of Magnetic Dilution To Elucidate the Slow Magnetic Relaxation Effects of a Dy 2 Single-Molecule Magnet / Habib F., Lin P.-H., Long J., Korobkov I., Wernsdorfer W., Murugesu M. // Journal of the American Chemical Society - 2011. - Т. 133 - № 23 - С.8830-8833.
40. Origin and OriginPro 2024. https://www.originlab.com/.
41. Argand J.R.Essai sur une manière de représenter les quantités imaginaires dans les constructions géométriques / J. R. Argand - Gauthier-Villars, 1874.
42. Cole K.S. Dispersion and absorption in dielectrics I. Alternating current characteristics / Cole K.S., Cole R.H. // The Journal of chemical physics - 1941. - Т. 9 - № 4 - С.341-351.
43. Pavlov A.A. Polymorphism in a Cobalt-Based Single-Ion Magnet Tuning Its Barrier to Magnetization Relaxation / Pavlov A.A., Nelyubina Y.V., Kats S.V., Penkova L.V., Efimov N.N., Dmitrienko A.O., Vologzhanina A.V., Belov A.S., Voloshin Y.Z., Novikov V. V. // The Journal of Physical Chemistry Letters - 2016. - Т. 7 - № 20 - С.4111-4116.
44. Gavrikov A.V. Novel mononuclear and 1D-polymeric derivatives of lanthanides and (n 6-benzoic acid) tricarbonylchromium: synthesis, structure and magnetism / Gavrikov A.V., Koroteev P.S., Efimov N.N., Dobrokhotova Z.V., Ilyukhin A.B., Kostopoulos A.K., Ariciu A.-M., Novotortsev V.M. // Dalton Transactions - 2017. - Т. 46 - № 10 - С.3369-3380.
45. Novitchi G. From Positive to Negative Zero-Field Splitting in a Series of Strongly Magnetically Anisotropic Mononuclear Metal Complexes / Novitchi G., Jiang S., Shova S., Rida F., Hlavicka I., Orlita M., Wernsdorfer W., Hamze R., Martins C., Suaud N., Guihéry N., Barra A.-L., Train C. // Inorganic Chemistry - 2017. - Т. 56 - № 24 - С.14809-14822.
46. Р. Карлин. "Магнетохимия" - Москва: Мир; 1989
47. Rechkemmer Y. Comprehensive Spectroscopic Determination of the Crystal Field Splitting in an Erbium Single-Ion Magnet / Rechkemmer Y., Fischer J.E., Marx R., Dörfel M., Neugebauer P., Horvath S., Gysler M., Brock-Nannestad T., Frey W., Reid M.F., Van Slageren J. // Journal of the American Chemical Society - 2015. - Т. 137 - № 40 - С.13114-13120.
48. Pedersen K.S. Design of Single-Molecule Magnets: Insufficiency of the Anisotropy Barrier as the Sole Criterion / Pedersen K.S., Dreiser J., Weihe H., Sibille R., Johannesen H.V., S0rensen M.A., Nielsen B.E., Sigrist M., Mutka H., Rols S., Bendix J., Piligkos S. // Inorganic Chemistry - 2015. - Т. 54 - № 15 - С.7600-7606.
49. Mills D.P. A delocalized arene-bridged diuranium single-molecule magnet / Mills D.P., Moro
F., McMaster J., Van Slageren J., Lewis W., Blake A.J., Liddle S T. // Nature Chemistry - 2011. - Т. 3 - № 6 - С.454-460.
50. Bertini I. NMR Spectroscopy of Paramagnetic Metalloproteins / Bertini I., Luchinat C., Parigi
G., Pierattelli R. // ChemBioChem - 2005. - Т. 6 - № 9 - С.1536-1549.
51. Barra A.L. High-frequency EPR spectra of a molecular nanomagnet: Understanding quantum tunneling of the magnetization / Barra A.L., Gatteschi D., Sessoli R. // Physical Review B - 1997. - Т. 56 - № 13 - С.8192-8198.
52. Polyzou C.D. "Switching on" the single-molecule magnet properties within a series of dinuclear cobalt (III)-dysprosium (III) 2-pyridyloximate complexes / Polyzou C.D., Koumousi E.S., Lada Z.G., Raptopoulou C.P., Psycharis V., Rouzieres M., Tsipis A.C., Mathoniere C., Clerac R., Perlepes S.P. // Dalton Transactions - 2017. - T. 46 - № 43 - C.14812-14825.
53. Reta D. Uncertainty estimates for magnetic relaxation times and magnetic relaxation parameters / Reta D., Chilton N.F. // Physical Chemistry Chemical Physics - 2019. - T. 21 - № 42 -C.23567-23575.
54. Mannini M. Magnetic memory of a single-molecule quantum magnet wired to a gold surface / Mannini M., Pineider F., Sainctavit P., Danieli C., Otero E., Sciancalepore C., Talarico A.M., Arrio MA., Cornia A., Gatteschi D. // Nature materials - 2009. - T. 8 - № 3 - C.194-197.
55. Leuenberger M.N. Quantum computing in molecular magnets / Leuenberger M.N., Loss D. // Nature - 2001. - T. 410 - № 6830 - C.789-793.
56. Novikov V.V. Modern physical methods for the molecular design of single-molecule magnets / Novikov V.V., Nelyubina Y.V. // Russian Chemical Reviews - 2021. - T. 90 - № 10 - C.1330.
57. Ara F. Spin properties of single-molecule magnet of double-decker Tb (III)-phthalocyanine (TbPc2) on ferromagnetic Co film characterized by spin polarized STM (SP-STM) / Ara F., Oka H., Sainoo Y., Katoh K., Yamashita M., Komeda T. // Journal of Applied Physics - 2019. - T. 125 - № 18.
58. Gaita-Arino A. Molecular spins for quantum computation / Gaita-Arino A., Luis F., Hill S., Coronado E. // Nature chemistry - 2019. - T. 11 - № 4 - C.301-309.
59. Hill S. Quantum Coherence in an Exchange-Coupled Dimer of Single-Molecule Magnets / Hill S., Edwards R.S., Aliaga-Alcalde N., Christou G. // Science - 2003. - T. 302 - № 5647 - C.1015-1018.
60. Wernsdorfer W. Quantum Phase Interference and Parity Effects in Magnetic Molecular Clusters / Wernsdorfer W., Sessoli R. // Science - 1999. - T. 284 - № 5411 - C.133-135.
61. Long J. A High-Temperature Molecular Ferroelectric Zn/Dy Complex Exhibiting Single-IonMagnet Behavior and Lanthanide Luminescence / Long J., Rouquette J., Thibaud J., Ferreira R.A.S., Carlos L.D., Donnadieu B., Vieru V., Chibotaru L.F., Konczewicz L., Haines J., Guari Y., Larionova J. // Angewandte Chemie International Edition - 2015. - T. 54 - № 7 - C.2236-2240.
62. Shen Y. An Organic-Inorganic Hybrid Exhibiting Electrical Conduction and Single-Ion Magnetism / Shen Y., Cosquer G., Ito H., Izuogu D.C., Thom A.J.W., Ina T., Uruga T., Yoshida T., Takaishi S., Breedlove B.K., Li Z., Yamashita M. // Angewandte Chemie - 2020. - T. 132 - № 6 -C.2420-2427.
63. Jankowski R. Multifunctionality of luminescent molecular nanomagnets based on lanthanide complexes / Jankowski R., Wyczesany M., Chorazy S. // Chemical Communications - 2023. - T. 59 -№ 40 - C.5961-5986.
64. Zakrzewski J.J. Combined Experimental and Ab Initio Methods for Rationalization of Magneto-Luminescent Properties of Yb m Nanomagnets Embedded in Cyanido/Thiocyanidometallate-Based Crystals / Zakrzewski J.J., Kumar K., Zychowicz M., Jankowski R., Wyczesany M., Sieklucka
B., Ohkoshi S., Chorazy S. // The Journal of Physical Chemistry Letters - 2021. - T. 12 - № 43 -
C.10558-10566.
65. Chorazy S. Wide-Range UV-to-Visible Excitation of Near-Infrared Emission and Slow Magnetic Relaxation in Ln m (4,4'-Azopyridine-1,1'-dioxide)[Co m (CN) 6 ] 3- Layered Frameworks / Chorazy S., Zychowicz M., Ohkoshi S., Sieklucka B. // Inorganic Chemistry - 2019. - T. 58 - № 1 -C.165-179.
66. Xin Y. Dehydration-Hydration Switching of Single-Molecule Magnet Behavior and Visible Photoluminescence in a Cyanido-Bridged Dy m Co m Framework / Xin Y., Wang J., Zychowicz M., Zakrzewski J.J., Nakabayashi K., Sieklucka B., Chorazy S., Ohkoshi S. // Journal of the American Chemical Society - 2019. - T. 141 - № 45 - C.18211-18220.
67. Wang J. Desolvation-Induced Highly Symmetrical Terbium(III) Single-Molecule Magnet Exhibiting Luminescent Self-Monitoring of Temperature / Wang J., Zakrzewski J.J., Zychowicz M., Xin Y., Tokoro H., Chorazy S., Ohkoshi S. // Angewandte Chemie - 2023. - T. 135 - № 35 -C.e202306372.
68. Ma Y.-J. Manipulating On/Off Single-Molecule Magnet Behavior in a Dy(III)-Based Photochromic Complex / Ma Y.-J., Hu J.-X., Han S.-D., Pan J., Li J.-H., Wang G.-M. // Journal of the American Chemical Society - 2020. - T. 142 - № 5 - C.2682-2689.
69. Wang J. Proton Conductive Luminescent Thermometer Based on Near-Infrared Emissive {YbCo 2 } Molecular Nanomagnets / Wang J., Zakrzewski J.J., Heczko M., Zychowicz M., Nakagawa K., Nakabayashi K., Sieklucka B., Chorazy S., Ohkoshi S. // Journal of the American Chemical Society - 2020. - T. 142 - № 8 - C.3970-3979.
70. Chorazy S. Humidity driven molecular switch based on photoluminescent Dy III Co III single-molecule magnets / Chorazy S., Zakrzewski J.J., Reczynski M., Nakabayashi K., Ohkoshi S., Sieklucka B. // Journal of Materials Chemistry C - 2019. - T. 7 - № 14 - C.4164-4172.
71. Zhang Y. Highly Efficient Red-Light Emission in An Organic-Inorganic Hybrid Ferroelectric: (Pyrrolidinium)MnCl 3 / Zhang Y., Liao W.-Q., Fu D.-W., Ye H.-Y., Chen Z.-N., Xiong R.-G. // Journal of the American Chemical Society - 2015. - T. 137 - № 15 - C.4928-4931.
72. Wu Y. Chiral Zn-Based Organic-Inorganic Hybrid Ferroelectrics with Large Polarization and Luminescence / Wu Y., Jiang H., Jiao S., Li D., Gao Z., Niu B., Wu D., Chen S., Cai H., Wu X. // Advanced Optical Materials - 2022. - T. 10 - № 4 - C.2101905.
73. Cosquer G. Conducting single-molecule magnet materials / Cosquer G., Shen Y., Almeida M., Yamashita M. // Dalton Transactions - 2018. - T. 47 - № 23 - C.7616-7627.
74. Shen Y. 4f-n Molecular Hybrid Exhibiting Rich Conductive Phases and Slow Relaxation of Magnetization / Shen Y., Cosquer G., Zhang H., Breedlove B.K., Cui M., Yamashita M. // Journal of the American Chemical Society - 2021. - T. 143 - № 25 - C.9543-9550.
75. Cador O. Electro-activity and magnetic switching in lanthanide-based single-molecule magnets / Cador O., Le Guennic B., Pointillart F. // Inorganic Chemistry Frontiers - 2019. - T. 6 - № 12 -C.3398-3417.
76. Train C. The fruitful introduction of chirality and control of absolute configurations in molecular magnets / Train C., Gruselle M., Verdaguer M. // Chemical Society Reviews - 2011. - T. 40
- № 6 - C.3297-3312.
77. Chorazy S. Natural and magnetic optical activity of 2-D chiral cyanido-bridged Mn II-Nb IV molecular ferrimagnets / Chorazy S., Podgajny R., Nitek W., Fic T., Gorlich E., Rams M., Sieklucka B. // Chemical Communications - 2013. - T. 49 - № 60 - C.6731-6733.
78. Atzori M. Magneto-Chiral Dichroism: A Playground for Molecular Chemists / Atzori M., Rikken G.L.J.A., Train C. // Chemistry - A European Journal - 2020. - T. 26 - № 44 - C.9784-9791.
79. Wang X. Magnetic 3d-4f Chiral Clusters Showing Multimetal Site Magneto-Chiral Dichroism / Wang X., Wang S.-Q., Chen J.-N., Jia J.-H., Wang C., Paillot K., Breslavetz I., Long L.-S., Zheng L., Rikken G.L.J.A., Train C., Kong X.-J., Atzori M. // Journal of the American Chemical Society - 2022.
- T. 144 - № 19 - C.8837-8847.
80. Pointillart F. Magneto-chiral dichroism of chiral lanthanide complexes / Pointillart F., Atzori M., Train C. // Inorganic Chemistry Frontiers - 2024. - T. 11 - № 5 - C.1313-1321.
81. Rinehart J.D. Exploiting single-ion anisotropy in the design of f-element single-molecule magnets / Rinehart J.D., Long J R. // Chemical Science - 2011. - T. 2 - № 11 - C.2078-2085.
82. Ishikawa N. Lanthanide Double-Decker Complexes Functioning as Magnets at the Single-Molecular Level / Ishikawa N., Sugita M., Ishikawa T., Koshihara S., Kaizu Y. // Journal of the American Chemical Society - 2003. - T. 125 - № 29 - C.8694-8695.
83. Ishikawa N. Upward Temperature Shift of the Intrinsic Phase Lag of the Magnetization of Bis(phthalocyaninato)terbium by Ligand Oxidation Creating an S = 1 / 2 Spin / Ishikawa N., Sugita M., Tanaka N., Ishikawa T., Koshihara S., Kaizu Y. // Inorganic Chemistry - 2004. - T. 43 - № 18 -C.5498-5500.
84. Katoh K. Multiple-decker phthalocyaninato dinuclear lanthanoid (III) single-molecule magnets with dual-magnetic relaxation processes / Katoh K., Horii Y., Yasuda N., Wernsdorfer W., Toriumi K., Breedlove B.K., Yamashita M. // Dalton Transactions - 2012. - T. 41 - № 44 - C.13582-13600.
85. Horii Y. Supramolecular Approach for Enhancing Single-Molecule Magnet Properties of Terbium(III)-Phthalocyaninato Double-Decker Complexes with Crown Moieties / Horii Y., Kishiue S.,
Damjanovic M., Katoh K., Breedlove B.K., Enders M., Yamashita M. // Chemistry - A European Journal - 2018. - T. 24 - № 17 - C.4320-4327.
86. Chen Y. Novel bis (phthalocyaninato) rare earth complexes with the bulky and strong electron-donating dibutylamino groups: synthesis, spectroscopy, and SMM properties / Chen Y., Ma F., Chen X., Dong B., Wang K., Jiang S., Wang C., Chen X., Qi D., Sun H. // Inorganic Chemistry Frontiers -2017. - T. 4 - № 9 - C.1465-1471.
87. Morita T. Comparison of the Magnetic Anisotropy and Spin Relaxation Phenomenon of Dinuclear Terbium(III) Phthalocyaninato Single-Molecule Magnets Using the Geometric Spin Arrangement / Morita T., Damjanovic M., Katoh K., Kitagawa Y., Yasuda N., Lan Y., Wernsdorfer W., Breedlove B.K., Enders M., Yamashita M. // Journal of the American Chemical Society - 2018. - T. 140 - № 8 - C.2995-3007.
88. Wang J.-M. Magnetic slow relaxation of pseudo-binuclear Ln (III)-nitronyl nitroxide radical complexes involving non-covalent O— O interactions / Wang J.-M., Wen L.-M., Liu F.-F., Wang S.-P., Zhang J.-J., Liu Z.-Y. // Journal of Molecular Structure - 2020. - T. 1207 - C.127735.
89. Chilton N.F. Single molecule magnetism in a family of mononuclear ß-diketonate lanthanide (III) complexes: rationalization of magnetic anisotropy in complexes of low symmetry / Chilton N.F., Langley S.K., Moubaraki B., Soncini A., Batten S.R., Murray K.S. // Chemical Science - 2013. - T. 4 - № 4 - C.1719-1730.
90. Zakrzewski J.J. Photoluminescent Lanthanide(III) Single-Molecule Magnets in Three-Dimensional Polycyanidocuprate(I)-Based Frameworks / Zakrzewski J.J., Chorazy S., Nakabayashi K., Ohkoshi S., Sieklucka B. // Chemistry - A European Journal - 2019. - T. 25 - № 51 - C.11820-11825.
91. Bazhina E.S. Lanthanide(III) (Eu, Gd, Tb, Dy) Complexes Derived from 4-(Pyridin-2-yl)methyleneamino-1,2,4-triazole: Crystal Structure, Magnetic Properties, and Photoluminescence / Bazhina E.S., Bovkunova A.A., Medved'ko A.V., Varaksina E.A., Taidakov I.V., Efimov N.N., Kiskin M.A., Eremenko I.L. // Chemistry - An Asian Journal - 2018. - T. 13 - № 16 - C.2060-2068.
92. Prytula-Kurkunova A.Y. Mononuclear Lanthanide Complexes Containing [O-O]-Chelating Sulfonylamidophosphate Type Ligands / Prytula-Kurkunova A.Y., Pichon C., Duhayon C., Amirkhanov V.M., Sutter J. // European Journal of Inorganic Chemistry - 2019. - T. 2019 - № 42 -C.4592-4596.
93. Alexandropoulos D.I. Slow magnetic dynamics in a family of mononuclear lanthanide complexes exhibiting the rare cubic coordination geometry / Alexandropoulos D.I., Schulte K.A., Vignesh K.R., Dunbar K.R. // Chemical Communications - 2018. - T. 54 - № 72 - C.10136-10139.
94. Goswami S. Tuning the Magnetoluminescence Behavior of Lanthanide Complexes Having Sphenocorona and Cubic Coordination Geometries / Goswami S., Biswas S., Tomar K., Konar S. // European Journal of Inorganic Chemistry - 2016. - T. 2016 - № 17 - C.2774-2782.
95. Gavrikov A.V. Novel mononuclear Ln complexes with pyrazine-2-carboxylate and acetylacetonate co-ligands: remarkable single molecule magnet behavior of a Yb derivative / Gavrikov A.V., Efimov N.N., Dobrokhotova Z.V., Ilyukhin A.B., Vasilyev P.N., Novotortsev V.M. // Dalton Transactions - 2017. - T. 46 - № 35 - C.11806-11816.
96. Guo Y.-N. Two-Step Relaxation in a Linear Tetranuclear Dysprosium(III) Aggregate Showing Single-Molecule Magnet Behavior / Guo Y.-N., Xu G.-F., Gamez P., Zhao L., Lin S.-Y., Deng R., Tang J., Zhang H.-J. // Journal of the American Chemical Society - 2010. - T. 132 - № 25 - C.8538-8539.
97. Luzon J. Spin Chirality in a Molecular Dysprosium Triangle: The Archetype of the Noncollinear Ising Model / Luzon J., Bernot K., Hewitt I.J., Anson C.E., Powell A.K., Sessoli R. // Physical Review Letters - 2008. - T. 100 - № 24 - 247205.
98. Lin P.-H. A polynuclear lanthanide single-molecule magnet with a record anisotropic barrier / Lin P.-H., Burchell T.J., Ungur L., Chibotaru L.F., Wernsdorfer W., Murugesu M. // Angew. Chem. Int. Ed - 2009. - T. 48
99. Ishikawa N. Effects of Chemically Induced Contraction of a Coordination Polyhedron on the Dynamical Magnetism of Bis(phthalocyaninato)disprosium, a Single-4f-Ionic Single-Molecule Magnet
with a Kramers Ground State / Ishikawa N., Mizuno Y., Takamatsu S., Ishikawa T., Koshihara S. // Inorganic Chemistry - 2008. - T. 47 - № 22 - C.10217-10219.
100. Wang H. Twist angle perturbation on mixed (phthalocyaninato)(porphyrinato) dysprosium (III) double-decker SMMs / Wang H., Wang K., Tao J., Jiang J. // Chemical Communications - 2012. - T. 48 - № 24 - C.2973-2975.
101. Jiang S.-D. A Mononuclear Dysprosium Complex Featuring Single-Molecule-Magnet Behavior / Jiang S.-D., Wang B.-W., Su G., Wang Z.-M., Gao S. // Angewandte Chemie - 2010. - T. 41 - № 122
- C.7610-7613.
102. Chen G.-J. Coordination-perturbed single-molecule magnet behaviour of mononuclear dysprosium complexes / Chen G.-J., Gao C.-Y., Tian J.-L., Tang J., Gu W., Liu X., Yan S.-P., Liao DZ., Cheng P. // Dalton Transactions - 2011. - T. 40 - № 20 - C.5579-5583.
103. Jeletic M. An Organometallic Sandwich Lanthanide Single-Ion Magnet with an Unusual Multiple Relaxation Mechanism / Jeletic M., Lin P.-H., Le Roy J.J., Korobkov I., Gorelsky S.I., Murugesu M. // Journal of the American Chemical Society - 2011. - T. 133 - № 48 - C.19286-19289.
104. Meihaus K.R. Dilution-Induced Slow Magnetic Relaxation and Anomalous Hysteresis in Trigonal Prismatic Dysprosium(III) and Uranium(III) Complexes / Meihaus K.R., Rinehart J.D., Long J R. // Inorganic Chemistry - 2011. - T. 50 - № 17 - C.8484-8489.
105. Le Roy J.J. Coupling Strategies to Enhance Single-Molecule Magnet Properties of Erbium-Cyclooctatetraenyl Complexes / Le Roy J.J., Ungur L., Korobkov I., Chibotaru L.F., Murugesu M. // Journal of the American Chemical Society - 2014. - T. 136 - № 22 - C.8003-8010.
106. Jiang S.-D. An Organometallic Single-Ion Magnet / Jiang S.-D., Wang B.-W., Sun H.-L., Wang Z.-M., Gao S. // Journal of the American Chemical Society - 2011. - T. 133 - № 13 - C.4730-4733.
107. Meng Y.-S. (Boratabenzene)(cyclooctatetraenyl) lanthanide complexes: a new type of organometallic single-ion magnet / Meng Y.-S., Wang C.-H., Zhang Y.-Q., Leng X.-B., Wang B.-W., Chen Y.-F., Gao S. // Inorganic Chemistry Frontiers - 2016. - T. 3 - № 6 - C.828-835.
108. Le Roy J.J. A sandwich complex with axial symmetry for harnessing the anisotropy in a prolate erbium (III) ion / Le Roy J.J., Korobkov I., Murugesu M. // Chemical Communications - 2014. - T. 50
- № 13 - C.1602-1604.
109. Chen S.-M. A soft phosphorus atom to "harden" an erbium (III) single-ion magnet / Chen S.-M., Xiong J., Zhang Y.-Q., Yuan Q., Wang B.-W., Gao S. // Chemical Science - 2018. - T. 9 - № 38 -C.7540-7545.
110. Zhang P. Equatorially Coordinated Lanthanide Single Ion Magnets / Zhang P., Zhang L., Wang C., Xue S., Lin S.-Y., Tang J. // Journal of the American Chemical Society - 2014. - T. 136 - № 12 -C.4484-4487.
111. Zhang H. Low coordinated mononuclear erbium (iii) single-molecule magnets with C 3v symmetry: a method for altering single-molecule magnet properties by incorporating hard and soft donors / Zhang H., Nakanishi R., Katoh K., Breedlove B.K., Kitagawa Y., Yamashita M. // Dalton Transactions - 2018. - T. 47 - № 2 - C.302-305.
112. Singh S.K. Magnetic Anisotropy and Mechanism of Magnetic Relaxation in Er(III) Single-Ion Magnets / Singh S.K., Gupta T., Rajaraman G. // Inorganic Chemistry - 2014. - T. 53 - № 20 -C.10835-10845.
113. Petrosyants S.P. Towards comparative investigation of Er-and Yb-based SMMs: The effect of the coordination environment configuration on the magnetic relaxation in the series of heteroleptic thiocyanate complexes / Petrosyants S.P., Babeshkin K.A., Gavrikov A.V., Ilyukhin A.B., Belova E.V., Efimov N.N. // Dalton Transactions - 2019. - T. 48 - № 33 - C.12644-12655.
114. Babeshkin K.A. Unexpected Supremacy of Non-Dysprosium Single-Ion Magnets within a Series of Isomorphic Lanthanide Cyanocobaltate(III) Complexes / Babeshkin K.A., Gavrikov A.V., Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Belova E.V., Efimov N.N. // European Journal of Inorganic Chemistry
- 2020. - T. 2020 - № 46 - C.4380-4390.
115. Soussi K. Magnetic and photo-physical investigations into Dy III and Yb III complexes involving tetrathiafulvalene ligand / Soussi K., Jung J., Pointillart F., Le Guennic B., Lefeuvre B.,
Golhen S., Cador O., Guyot Y., Maury O., Ouahab L. // Inorganic Chemistry Frontiers - 2015. - Т. 2 -№ 12 - С.1105-1117.
116. Liu J.-L. A Six-Coordinate Ytterbium Complex Exhibiting Easy-Plane Anisotropy and Field-Induced Single-Ion Magnet Behavior / Liu J.-L., Yuan K., Leng J.-D., Ungur L., Wernsdorfer W., Guo F.-S., Chibotaru L.F., Tong M.-L. // Inorganic Chemistry - 2012. - Т. 51 - № 15 - С.8538-8544.
117. Maxwell L. Mononuclear Lanthanide Complexes with 18-Crown-6 Ether: Synthesis, Characterization, Magnetic Properties, and Theoretical Studies / Maxwell L., Amoza M., Ruiz E. // Inorganic Chemistry - 2018. - Т. 57 - № 21 - С.13225-13234.
118. Casanovas B. Sensitization of visible and NIR emitting lanthanide (III) ions in a series of dinuclear complexes of formula [Ln2 (ц-2-FBz) 2 (2-FBz) 4 (terpy) 2]- 2 (2-HFBz) 2 (H2O) / Casanovas B., Speed S., Vicente R., Font-Bardia M. // Polyhedron - 2019. - Т. 173 - С.114113.
119. Ren M. Lanthanide salen-type complexes exhibiting single ion magnet and photoluminescent properties / Ren M., Xu Z.-L., Bao S.-S., Wang T.-T., Zheng Z.-H., Ferreira R.A., Zheng L.-M., Carlos L.D. // Dalton Transactions - 2016. - Т. 45 - № 7 - С.2974-2982.
120. Gorczynski A. New field-induced single ion magnets based on prolate Er (iii) and Yb (iii) ions: tuning the energy barrier U eff by the choice of counterions within an N 3-tridentate Schiff-base scaffold / Gorczynski A., Marcinkowski D., Kubicki M., Löffler M., Korabik M., Karbowiak M., Wisniewski P., Rudowicz C., Patroniak V. // Inorganic Chemistry Frontiers - 2018. - Т. 5 - № 3 -С.605-618.
121. Jiménez J. Lanthanide Tetrazolate Complexes Combining Single-Molecule Magnet and Luminescence Properties: The Effect of the Replacement of Tetrazolate N 3 by ß-Diketonate Ligands on the Anisotropy Energy Barrier / Jiménez J., Díaz-Ortega I.F., Ruiz E., Aravena D., Pope S.J.A., Colacio E., Herrera J.M. // Chemistry - A European Journal - 2016. - Т. 22 - № 41 - С.14548-14559.
122. De Stasio G. Gadolinium in human glioblastoma cells for gadolinium neutron capture therapy / De Stasio G., Casalbore P., Pallini R., Gilbert B., Sanita F., Ciotti M.T., Rosi G., Festinesi A., Larocca L.M., Rinelli A. // Cancer research - 2001. - Т. 61 - № 10 - С.4272-4277.
123. Leinweber G. Neutron Capture and Total Cross-Section Measurements and Resonance Parameters of Gadolinium / Leinweber G., Barry D.P., Trbovich M.J., Burke J.A., Drindak N.J., Knox H.D., Ballad R.V., Block R.C., Danon Y., Severnyak L.I. // Nuclear Science and Engineering - 2006. -Т. 154 - № 3 - С.261-279.
124. Thomsen H.S. Radiography with Gadolinium-Based Contrast Media Medical Radiology / / под ред. H.S. Thomsen, J.A.W. Webb. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2014. - 193-200с.
125. Kang Q. Field-dependent magnetic relaxation and magnetocaloric effect in mononuclear Gd complexes / Kang Q., Bingwu W., Zheming W., Gang S., Song G. // ACTA CHIMICA SINICA - 2013.
- Т. 71 - № 7 - С.1022-1028.
126. Chen Y.-C. Field-induced slow magnetic relaxation in a mononuclear Gd (III) complex / Chen Y.-C., Peng Y.-Y., Liu J.-L., Tong M.-L. // Inorganic Chemistry Communications - 2019. - Т. 107 -С.107449.
127. Le Roy J.J. Structural and magnetic conformation of a cerocene [Ce (COT'') 2]- exhibiting a uniconfigurational f 1 ground state and slow-magnetic relaxation / Le Roy J.J., Korobkov I., Kim J.E., Schelter E.J., Murugesu M. // Dalton Transactions - 2014. - Т. 43 - № 7 - С.2737-2740.
128. Khélifa A.B. Single-molecule magnet behaviour in polynuclear assembly of trivalent cerium ions with polyoxomolybdates / Khélifa A.B., Belkhiria M.S., Huang G., Freslon S., Guillou O., Bernot K. // Dalton Transactions - 2015. - Т. 44 - № 37 - С.16458-16464.
129. Faulkner S. Lanthanide Complexes for Luminescence Imaging Applications / Faulkner S., Pope S.J.A., Burton-Pye B P. // Applied Spectroscopy Reviews - 2005. - Т. 40 - № 1 - С.1-31.
130. Le Roy J.J. Slow Magnetic Relaxation in Uranium(III) and Neodymium(III) Cyclooctatetraenyl Complexes / Le Roy J.J., Gorelsky S.I., Korobkov I., Murugesu M. // Organometallics - 2015. - Т. 34
- № 8 - С.1415-1418.
131. Rinehart J.D. Slow magnetic relaxation in homoleptic trispyrazolylborate complexes of neodymium (III) and uranium (III) / Rinehart J.D., Long J.R. // Dalton Transactions - 2012. - Т. 41 -№ 44 - С.13572-13574.
132. Reddmann H. Zur Elektronenstruktur hochsymmetrischer Verbindungen der f-Elemente. 40. Parametrische Analyse des Kristallfeld-Aufspaltungsmusters von Tris(hydrotris(1-pyrazolyl)borato)neodym(III) / Reddmann H., Apostolidis C., Walter O., Amberger H. // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie - 2006. - T. 632 - № 8-9 - C.1405-1408.
133. Ishikawa N. Mononuclear Lanthanide Complexes with a Long Magnetization Relaxation Time at High Temperatures: A New Category of Magnets at the Single-Molecular Level / Ishikawa N., Sugita M., Ishikawa T., Koshihara S., Kaizu Y. // The Journal of Physical Chemistry B - 2004. - T. 108 - № 31 - C.11265-11271.
134. Long J. Single-Molecule Magnet Behavior for an Antiferromagnetically SuperexchangeCoupled Dinuclear Dysprosium(III) Complex / Long J., Habib F., Lin P.-H., Korobkov I., Enright G., Ungur L., Wernsdorfer W., Chibotaru L.F., Murugesu M. // Journal of the American Chemical Society
- 2011. - T. 133 - № 14 - C.5319-5328.
135. Cardona-Serra S. Lanthanoid Single-Ion Magnets Based on Polyoxometalates with a 5-fold Symmetry: The Series [LnP 5 W 30 O 110 ] 12- (Ln 3+ = Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb) / Cardona-Serra S., Clemente-Juan J.M., Coronado E., Gaita-Ariño A., Camón A., Evangelisti M., Luis F., Martínez-Pérez M.J., Sesé J. // Journal of the American Chemical Society - 2012. - T. 134 - № 36 - C.14982-14990.
136. Fukuda T. Magnetic Relaxations Arising from Spin-Phonon Interactions in the Nonthermally Activated Temperature Range for a Double-Decker Terbium Phthalocyanine Single Molecule Magnet / Fukuda T., Shigeyoshi N., Yamamura T., Ishikawa N. // Inorganic Chemistry - 2014. - T. 53 - № 17 -C.9080-9086.
137. Thiele S. Electrically driven nuclear spin resonance in single-molecule magnets / Thiele S., Balestro F., Ballou R., Klyatskaya S., Ruben M., Wernsdorfer W. // Science - 2014. - T. 344 - № 6188
- C.1135-1138.
138. Meng Y. Can Non-Kramers Tm m Mononuclear Molecules be Single-Molecule Magnets (SMMs)? / Meng Y., Qiao Y., Zhang Y., Jiang S., Meng Z., Wang B., Wang Z., Gao S. // Chemistry - A European Journal - 2016. - T. 22 - № 14 - C.4704-4708.
139. Petrosyants S. Europium and terbium thiocyanates: Syntheses, crystal structures, luminescence and magnetic properties / Petrosyants S., Dobrokhotova Z., Ilyukhin A., Efimov N., Mikhlina Y., Novotortsev V. // Inorganica Chimica Acta - 2015. - T. 434 - C.41-50.
140. Petrosyants S.P. Mononuclear Dysprosium Thiocyanate Complexes with 2,2'-Bipyridine and 1,10-Phenanthroline: Synthesis, Crystal Structures, SIM Behavior, and Solid-Phase Transformations / Petrosyants S.P., Dobrokhotova Z.V., Ilyukhin A.B., Efimov N.N., Gavrikov A.V., Vasilyev P.N., Novotortsev V.M. // European Journal of Inorganic Chemistry - 2017. - T. 2017 - № 29 - C.3561-3569.
141. Dobrokhotova Z.V. New neutral and anionic thiocyanate complexes of Y (III) and Eu (III) with 2, 2'-bipyridine and 1, 10-phenanthroline: Synthesis, structures, thermal behavior and photophysical properties / Dobrokhotova Z.V., Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Zavorotny Y.S., Gerasimova V.I., Mikhlina Y.A., Efimov N.N., Novotortsev V.M. // Inorganica Chimica Acta - 2017. - T. 456 - C.76-85.
142. Petrosyants S.P. Peculiarities of the Interaction of Rare-Earth Metal Thiocyanates with s-Triazine / Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Gavrikov A.V., Efimov N.N. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2018. - T. 44 - № 12 - C.745-754.
143. APEX2 and SAINT. Madison (WI, USA): Bruker AXS Inc., 2007
144. Sheldrick G.M. SADABS. Gottingen (Germany): Univ. of Gottingen, 1997
145. Sheldrick G.M. A short history of SHELX / Sheldrick G.M. // Acta Crystallographica Section A Foundations of Crystallography - 2008. - T. 64 - № 1 - C.112-122.
146. AXS B. TOPAS. Karlsruhe, Germany, 2005
147. Efimov N.N. Dynamic Magnetic Susceptibility Method in Studies of Coordination Compounds / Efimov N.N., Babeshkin K.A., Rotov A.V. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2024. - T. 50 - № 6 - C.363-373.
148. Petrosyants S.P. Inner- and Outer-Sphere Coordination of Acido and Neutral N,O-Donor Ligands in the Rare-Earth Metal Complexes / Petrosyants S.P. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2019. - T. 45 - № 11 - C.749-758.
149. Semenova L.I. Structural systematics of rare earth complexes. XVIII (hydrated) mononuclear 1: 1 adducts of lanthanoid (III) chlorides with 2, 2'-bipyridine / Semenova L.I., Skelton B.W., White A H. // Australian journal of chemistry - 1999. - T. 52 - № 6 - C.551-570.
150. Ilyukhin A. Yttrium thiocyanate-based supramolecular architectures: Synthesis, crystal structures, and thermal properties / Ilyukhin A., Dobrokhotova Z., Petrosyants S., Novotortsev V. // Polyhedron - 2011. - T. 30 - № 16 - C.2654-2660.
151. Pawlak-Jarosz N. Relationship between the optical properties and the structure of a new complex: Nd (III)-isothiocyanate-2, 2'-bipyridine / Pawlak-Jarosz N., Oczko G., Starynowicz P., Kot K. // Journal of Molecular Structure - 2018. - T. 1171 - C.396-403.
152. Petrosyants S.P. Yttrium complexes with N-donor ligands / Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2014. - T. 40 - № 11 - C.825-830.
153. Ghose M. Synthesis, structure and artificial protease activities of two cerium (III) complexes / Ghose M., Banerjee S., Patra S., Mukherjea K.K. // Journal of Luminescence - 2016. - T. 180 -C.224-233.
154. Kot K. Synthesis, crystal structure and optical properties of new (Nd, Sm) and other lanthanide (Ln= Pr) complexes with 1, 10-phenanthroline and thiocyanate / Kot K., Oczko G. // Polyhedron -2018. - T. 146 - C.145-153.
155. Banerjee S. A gadolinium(III) complex: synthesis, structure, photophysical profile and its role in the degradation of nitroaromatics / Banerjee S., Ghose M., Paul S.S., Patra S., Mukherjea K.K. // Journal of Coordination Chemistry - 2016. - T. 69 - № 4 - C.604-617.
156. Lannes A. New Family of Lanthanide-Based Complexes with Different Scorpionate-Type Ligands: A Rare Case Where Dysprosium and Ytterbium Analogues Display Single-Ion-Magnet Behavior / Lannes A., Luneau D. // Inorganic Chemistry - 2015. - T. 54 - № 14 - C.6736-6743.
157. Petrosyants S.P. Thiocyanates of rare-earth elements with tetramethylphenanthroline / Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Dobrokhotova Zh.V., Efimov N.N., Novotortsev V.M. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2017. - T. 43 - № 6 - C.352-363.
158. Petrosyants S.P. Dysprosium Thiocyanate Complexes with s-Triazine / Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Babeshkin K.A., Belova E.V., Gavrikov A.V., Efimov N.N. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2019. - T. 45 - № 8 - C.592-599.
159. Kahn O.Molecular magnetism / O. Kahn - Courier Dover Publications, 2021.
160. Gavrikov A.V. Yb 3+ can be much better than Dy 3+: SMM properties and controllable self-assembly of novel lanthanide 3, 5-dinitrobenzoate-acetylacetonate complexes / Gavrikov A.V., Efimov N.N., Ilyukhin A.B., Dobrokhotova Z.V., Novotortsev V.M. // Dalton Transactions - 2018. - T. 47 - № 17 - C.6199-6209.
161. Figuerola A. Magnetism of Cyano-Bridged Ln 3+ -M 3+ Complexes. Part II: One-Dimensional Complexes (Ln 3+ = Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm; M 3+ = Fe or Co) with bpy as Blocking Ligand / Figuerola A., Ribas J., Casanova D., Maestro M., Alvarez S., Diaz C. // Inorganic Chemistry - 2005. - T. 44 - № 20 - C.6949-6958.
162. Zhao H. Lanthanide-3d cyanometalate chains Ln (III)-M (III)(Ln= Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb; M= Fe) with the tridentate ligand 2, 4, 6-tri (2-pyridyl)-1, 3, 5-triazine (tptz): evidence of ferromagnetic interactions for the Sm (III)-M (III) compounds (M= Fe, Cr) / Zhao H., Lopez N., Prosvirin A., Chifotides H.T., Dunbar K.R. // Dalton Transactions - 2007. - № 8 - C.878-888.
163. Ren M. Dy(III) Single-Ion Magnet Showing Extreme Sensitivity to (De)hydration / Ren M., Pinkowicz D., Yoon M., Kim K., Zheng L.-M., Breedlove B.K., Yamashita M. // Inorganic Chemistry - 2013. - T. 52 - № 15 - C.8342-8348.
164. Pinkowicz D. Control of the Single-Molecule Magnet Behavior of Lanthanide-Diarylethene Photochromic Assemblies by Irradiation with Light / Pinkowicz D., Ren M., Zheng L., Sato S., Hasegawa M., Morimoto M., Irie M., Breedlove B.K., Cosquer G., Katoh K., Yamashita M. // Chemistry - A European Journal - 2014. - T. 20 - № 39 - C.12502-12513.
165. Gupta S.K. An unprecedented zero field neodymium (III) single-ion magnet based on a phosphonic diamide / Gupta S.K., Rajeshkumar T., Rajaraman G., Murugavel R. // Chemical Communications - 2016. - T. 52 - № 44 - C.7168-7171.
166. Habib F. Influence of the Ligand Field on Slow Magnetization Relaxation versus Spin Crossover in Mononuclear Cobalt Complexes / Habib F., Luca O.R., Vieru V., Shiddiq M., Korobkov I., Gorelsky S.I., Takase M.K., Chibotaru L.F., Hill S., Crabtree R.H., Murugesu M. // Angewandte Chemie International Edition - 2013. - T. 52 - № 43 - C.11290-11293.
167. Lucaccini E. Relaxation Dynamics and Magnetic Anisotropy in a Low-Symmetry Dy m Complex / Lucaccini E., Briganti M., Perfetti M., Vendier L., Costes J., Totti F., Sessoli R., Sorace L. // Chemistry - A European Journal - 2016. - T. 22 - № 16 - C.5552-5562.
168. Ruiz J. Field and dilution effects on the slow relaxation of a luminescent DyO 9 low-symmetry single-ion magnet / Ruiz J., Mota A.J., Rodriguez-Dieguez A., Titos S., Herrera J.M., Ruiz E., Cremades E., Costes J.P., Colacio E. // Chemical Communications - 2012. - T. 48 - № 64 - C.7916-7918.
169. Hu Z.-B. Important Role of Intermolecular Interaction in Cobalt(II) Single-Ion Magnet from Single Slow Relaxation to Double Slow Relaxation / Hu Z.-B., Jing Z.-Y., Li M.-M., Yin L., Gao YD., Yu F., Hu T.-P., Wang Z., Song Y. // Inorganic Chemistry - 2018. - T. 57 - № 17 - C.10761-10767.
170. Li J. Two field-induced slow magnetic relaxation processes in a mononuclear Co (II) complex with a distorted octahedral geometry / Li J., Han Y., Cao F., Wei R.-M., Zhang Y.-Q., Song Y. // Dalton Transactions - 2016. - T. 45 - № 22 - C.9279-9284.
171. Duyker S.G. Topotactic structural conversion and hydration-dependent thermal expansion in robust LnM III (CN) 6- n H 2 O and flexible ALnFe II (CN) 6- n H 2 O frameworks (A= Li, Na, K; Ln= La-Lu, Y; M= Co, Fe; 0< n< 5) / Duyker S.G., Halder G.J., Southon P.D., Price D.J., Edwards A.J., Peterson V.K., Kepert C.J. // Chemical Science - 2014. - T. 5 - № 9 - C.3409-3417.
172. Flores Gonzalez J. Slow Relaxation of the Magnetization in Bis-Decorated Chiral Helicene-Based Coordination Complexes of Lanthanides / Flores Gonzalez J., Montigaud V., Saleh N., Cador O., Crassous J., Le Guennic B., Pointillart F. // Magnetochemistry - 2018. - T. 4 - № 3 - C.39.
173. Kobayashi F. Slow Magnetic Relaxation Triggered by a Structural Phase Transition in Long-Chain-Alkylated Cobalt(II) Single-Ion Magnets / Kobayashi F., Ohtani R., Nakamura M., Lindoy L.F., Hayami S. // Inorganic Chemistry - 2019. - T. 58 - № 11 - C.7409-7415.
174. Sievers J. Asphericity of 4f-shells in their Hund's rule ground states / Sievers J. // Zeitschrift fur Physik B Condensed Matter - 1982. - T. 45 - № 4 - C.289-296.
175. Chilton N.F. An electrostatic model for the determination of magnetic anisotropy in dysprosium complexes / Chilton N.F., Collison D., McInnes E.J., Winpenny R.E., Soncini A. // Nature communications - 2013. - T. 4 - № 1 - C.2551.
176. Petrosyants S.P. Luminescent and magnetic properties of mononuclear lanthanide thiocyanates with terpyridine as auxiliary ligand / Petrosyants S.P., Ilyukhin A.B., Gavrikov A.V., Mikhlina Y.A., Puntus L.N., Varaksina E.A., Efimov N.N., Novotortsev V.M. // Inorganica Chimica Acta - 2019. - T. 486 - C.499-505.
177. Pretsch T. Dehydration of the nanoporous coordination framework ErIII[CoIII(CN)6]4 (H2O): single crystal to single crystal transformation and negative thermal expansion in Erm [CoIII(CN)6] / Pretsch T., Chapman K.W., Halder G.J., Kepert C.J. // Chemical Communications - 2006. - № 17 -C.1857-1859.
178. Martynov A.G. Rare-earth based tetrapyrrolic sandwiches: chemistry, materials and applications / Martynov A.G., Horii Y., Katoh K., Bian Y., Jiang J., Yamashita M., Gorbunova Y.G. // Chemical Society Reviews - 2022. - T. 51 - № 22 - C.9262-9339.
179. Petrosyants S.P. Complexes of Lanthanide (Dy, Er, Yb) Thiocyanates with Tetramethylphenanthroline. Synthesis, Thermolysis, and SMM Properties / Petrosyants S.P., Babeshkin K.A., Ilyukhin A.B., Belova E.V., Efimov N.N. // Russian Journal of Coordination Chemistry - 2021. - T. 47 - № 4 - C.244-252
180. Bell A. M. T. Structure of hexaaquadichloroyttrium (III) chloride / Bell A. M. T., Smith A. J. //Crystal Structure Communications. - 1990. - T. 46. - №. 6. - C. 960-962
6. Приложения
6.1. РФА
| ОуС13_6Н20 | ЕгС13_6Н20 (85483-1СЭО)
10 20 30 40 ~50
2Т1Ша, Оед.
ЕгС13_6Н20 | ЕгС13_6Н20 (85483-1С5Р)
10 20 30 40 50
2ТМе1а, Оед.
| УЬС13_6Н20 | ЕгС13_6Н20 (85483-1С30)
2ТЬ|е1а, Оед.
Рис. П1. Порошковые рентгенограммы Шу-1УЬ в сравнении с рассчитанной порошковой рентгенограммой ЕгСЬбШО.
Рис. П2. Результаты полнопрофильного уточнения структуры 2Dy.
Чистота продукта 2Dy подтверждена РФА для XEWWUR [Semenova L. I., Skelton B. W., White A.H. //Australian Journal of Chemistry. 1999. Vol. 52(6). P. 551 - 569]
Рис. П3. Результаты полнопрофильного уточнения структуры 2Ег
Чистота продукта 2Ег подтверждена РФА для EPUPUC [L.N.Puntus, K.A.Lyssenko, I.S.Pekareva, J.-.G.Bunzli (2009) J.Phys.Chem.B .113, 9265]
4.050
Рис. П4. Результаты полнопрофильного уточнения структуры 2Yb
Чистота продукта 2Yb подтверждена РФА для XEWWUR [Semenova L. I., Skelton B. W., White A.H. //Australian Journal of Chemistry. 1999. Vol. 52(6). P. 551 - 569]
Таблица П1. Кристаллографические данные и уточнение структуры комплексов 3Er, 3Yb.
Identification code 3Er 3Yb
Empirical formula C3H12ErNsO6S3 CsH12N3O6S3Yb
Formula weight 449.60 455.38
Temperature, K 120(2) 120(2)
Wavelength, A 0.71073 0.71073
Crystal system Monoclinic Monoclinic
Space group P21 P21
a, A 8.4333(2) 8.4131(3)
b, A 7.1468(2) 7.1324(3)
c, A 12.2023(3) 12.1620(4)
P, ° 103.7620(10) 103.8360(10)
Volume, A3 714.33(3) 708.61(5)
Z 2 2
D (calc), Mg/m3 2.090 2.134
mm-1 6.325 7.054
F(000) 430 434
Crystal size, mm 0.4 x 0.2 x 0.18 0.4 x 0.2 x 0.18
9 range, ° 2.665, 33.122 2.671, 33.146
Index ranges -12<=h<=12 -12<=h<=12
-10<=k<=10 -10<=k<=10
-18<=l<=18 -18<=l<=18
Reflections collected 15215 14999
Independent reflections, Rint 5136, 0.0213 5103, 0.0220
Completeness to 9 = 25.242° 99.9 % 99.9 %
Absorption correction Semi-empirical Semi-empirical
from equivalents from equivalents
Max,. min. transmission 0.2693, 0.1539 0.2693, 0.1826
Refinement method Full-matrix Full-matrix
least-squares on F2 least-squares on F2
Data / restraints / parameters 5136 / 13 / 183 5103 / 13 / 183
Goodness-of-fit 1.042 1.212
R1, wR2 [I>2sigma(I)] 0.0276, 0.0696 0.0280, 0.0694
R1, wR2 (all data) 0.0291, 0.0710 0.0295, 0.0704
Absolute structure parameter 0.057(17) 0.398(17)
Largest diff. peak and hole, e.À-3 0.551, -0.804 0.582, -0.858
Таблица П2. Результаты полнопрофильного уточнения по Ритвельду для соединения 4Er. Range Number : 1
R-Values
Rexp : 4.10 Rwp : 8.46 Rp : 6.67 GOF : 2.07 Rexp*: 8.86 Rwp: 18.30 Rp* : 16.64 DW : 0.56
Number of independent parameters : 14
Quantitative Analysis - Rietveld
Phase 1 : [Er(H20)(bpy)2(NCS)3>0.5(bpy>m0 100.000 %
Background
Chebychev polynomial, Coefficient 0 353.5(14)
1 -44.2(19)
2 -10.5(17)
3 5.7(16)
Instrument
Primary radius (mm) 280
Secondary radius (mm) 280
Linear PSD 2Th angular range (°) 2.94 FDS angle (°) 0.8
Beam spill, sample length (mm) 20 Intensity corrected
Corrections
Specimen displacement 0.22
LP Factor 0
Miscellaneous
Start X 5
Finish X 50
Structure 1
Phase name
R-Bragg
Spacegroup
Scale
Cell Mass
Cell Volume (ÄA3)
Wt% - Rietveld
[Er(H20)(bpy)2(NCS)3>0.5(bpy>m0 4.142 P-1
0.00006249(38) 1536.024
1538.14(25) 100.000
Crystal Linear Absorption Coeff. (1/cm) 72.702(12) Crystal Density (g/cmA3) 1.65825(26)
Preferred Orientation (Dir 1 : 0 1 -1) 0.4766(40) (Dir 2 : 0 0 1) 0.7728(66) Fraction of Dir 1 0.440(10)
PVII peak type FWHM = a + b/Cos(Th) + c Tan(Th) a 0.0280922
b 0.002285158
c 0.08668674
Exponent m = 0.6+ma+mb/Cos(Th)+mc/Tan(Th) ma 0
mb mc
Lattice parameters a (Â) b (Â) c (Â) alpha (°) beta (О) gamma (°)
Site Np x
0.05з222з7
9.7717(12) 12.98653(96) 13.15957(74) 110.9886(52) 94.з8з1(80) 96.182(11)
z Atom Occ Beq
Er1 2
51 2
52 2
53 2
01 2 H1 2 H2 2
02 2
m 2
H4 2
N1 2
N2 2
Ш 2
N4 2
N5 2
N6 2
N7 2
N8 2
C1 2
C2 2
C3 2
C4 2 H4A 2 0.455з0
C5 2 0.46900 H5A 2 0.56610
C6 2 0.з9200 H6A 2 0.4з510
C7 2 0.25240 H7A 2 0.19780
C8 2 0.19040
C9 2 0.04100
0.15487
0.49з12
0.5з655
-0.0зз47
0.18500
0.268з0
0.1з250 0.42460 0.44110 0.47з10 0.з2790 0.з4900 0.05590 0.265з0
-0.00зз0
0.05з60
-0.07820
0.57210
0.з9780
0.42720
0.01990
0.40210
C10 2 H10A 2 C11 2 H11A 2 C12 2 H12A 2 Из 2 HBA 2
0.05000 -0.017з0 0.18680 -0.24970 ■0.2з190
-0.з2600
■0.1з760 -0.16910
C14 2 0.12250 H14A 2 0.21580 C15 2 0.06570
H15A 2 C16 2 H16A 2 C17 2 H17A 2 C18 2 C19 2 C20 2 H20A 2
0.11840 0.069з0 -0.11200 0.14160 -0.2з500 0.078з0 0.14810 0.27670 -0.з2440
0.з5298 0.64744 0.20з77 0.248з1 0.5з052 0.57840 0.58000 0.66770 0.70010 0.72220 0.46250 0.зз 170
0.з00з0
0.20290 0.170з0
0.з6010
0.42090 0.89700 0.5з890 0.28110 0.27890 0.219з0
0.28750 0.14060
0.15450 0.04280
-0.01з00
0.02560
-0.04210 0.10670 0.09200
0.001з0
-0.05270
-0.011з0
-0.07з10 0.06600 0.058з0 0.15570 0.21000 0.зз220
0.з1960 0.з2090
0.з01з0 0.зз880 0.зз050 0.з6860 0.з81з0
0.з8040 0.41840 0.45470 0.45250
0.16754
0.47155
-0.0474з
-0.2з976
0.15550
0.17880
0.18790
0.216з0
0.15740 0.28280 0.з 1450 0.06650 -0.01950 0.20600 0.12510 0.з4091 0.18890 0.з9650
0.з80з0
0.01840 -0.11080 0.2з800
0.244з0 0.26220
0.28500 0.25260 0.26800 0.22050
0.21440 0.19700 0.15900 0.15540 0.18060 0.11600
0.11460 0.07870 0.04910 0.08500 0.05980 0.41680 0.40910 0.50560 0.55780 0.51650 0.57620 0.44070 0.44760 0.з5з60 0.27260 0.28410 0.з4з80
Er S S S O H H O H H N N N N N N N N C C C C H C H C
H C
H C C C H C H C H C H C H C H C H C H C C C H
1
1
1 1 1 1
2 4 4 2 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
1
4
2
1
4
2
1
4
2
1
4
1
2
1
4
1
2
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.