Synthesis, Structure, and Zero-Field SMM Behavior of Homometallic Dy2, Dy4, and Dy6 Complexes
Synthèse, Structure et Comportement aimant moléculaire à champ nul des complexes Homométalliques Dy2, Dy4 et Dy6
Abstract
La synthèse, la structure et les propriétés magnétiques de trois complexes Dy III de nucléarité différente, [Dy 2 (H 2 L) 2 (NO 3 )] [NO 3 ]•2H 2 O•CH 3 OH (1), [Dy 4 (HL) 2 (piv) 4 (OH) 2 ] (2), et
sont décrites. Cette variété de complexes avec le même ligand pourrait être obtenue en jouant sur le rapport molaire métal/ligand, le type de sel de Dy III, le type de base et la présence/absence de coligand. 1 est un complexe dinucléaire, tandis que 2 est un assemblage tétranucléaire avec une topologie en forme de papillon. 3 est un complexe hexanucléaire homométallique qui présente une topologie en forme d'hélice. Il est intéressant de noter que dans ce complexe 3, trois molécules de dioxyde de carbone atmosphérique sont piégées sous forme d'ions carbonate, qui aident à maintenir le complexe hexanucléaire ensemble. Tous les complexes révèlent une relaxation lente de l'aimantation même en champ appliqué nul. Le complexe 1 est un SMM à champ nul avec une barrière d'énergie effective (U eff ) d'inversion de l'aimantation égale à 87(1) K et un temps de relaxation de τ 0 = 6,4(3) × 10 -9 s. Sous un champ magnétique appliqué de 0,1 T, ces paramètres changent à U eff = 101(3) K, τ 0 = 2,5(1) × 10 -9 s. Le complexe 2 présente un comportement SMM à champ nul avec U eff = 31(2) K, τ 0 = 4,2(1) × 10 -7 s ou τ 01 = 2(1) × 10 -7 s, U eff1 = 37(8) K, τ 02 = 5(6) × 10 -5 s et U eff2 = 8(4) en considérant deux processus de relaxation d'Orbach, tandis que 3, également un SMM à champ nul, présente une double relaxation de la magnétisation [U eff1 = 62,4(3) K, τ 01 = 4,6(3) × 10 -8 s et U eff1 = 2(1) K, τ 02 = 4,6(2) × 10 -5 s]. Les calculs ab initio ont indiqué que dans ces complexes, le doublet fondamental de Kramer est caractérisé par un tenseur g axial avec une prévalence de la composante m J = ±15/2, ainsi que par le fait qu'en raison du faible couplage magnétique entre les centres métalliques, la relaxation magnétique, qui est dominée par les centres Dy III simples plutôt que par les états couplés à l'échange, se produit via Raman/Orbach ou TA-QTM. De plus, les calculs théoriques soutiennent un état magnétique toroïdal pour le complexe 2.
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