RAPORT de EVALUARE din 2009
Pentru a vizualiza fisierul faceti click aici (necesita pdf viewer).

2009 EVALUATION REPORT
To read the evaluation report please click here (requires pdf viewer).

PROBLEMATICA ABORDATA

Cristalele moleculare au re-intrat in atentia stiintifica si practica odata cu descoperirea, aprofundarea si diversificarea proprietatilor magnetice speciale si atipice precum noi mono- molecule ferromagnetice sau compusi cu trazitie de spin de tip cross-over, dar si a unor proprietati mixte. Actualmente se stocheaza 3 gigabits/ cm² intr-un material magnetic clasic cu cobalt. Cu noii compusi se estimeaza 30 terabits /cm² adica de 10.000 ori mai mult. Cea mai mare mono-molecula sintetizata cuprinde 84 ioni metalici. S-au inregistrat frecvent comportari atipice din care, in aceasta prezent vom mentiona doua (ambele de importanta deosebita): histerezis in trepte (tunelare cuantica) in celebra molecula Mn₁₂ si contributii de ne-anticipat cu valoare extrem de mare ale componentelor magnetice orbitale si dipolare generand cel mai mare cmap magnetic la nucleu raportat pana in prezent.
Vom prezenta numai cele mai relevante idei originale ale proiectului (90 % sunt creatii absolut originale):

• ionii metalici sa fie plasati si liganzii sa se structureze in simetrie cat mai inalta (planara, tetraedrica sau octaedrica, eventual piramidala / bi-piramidala)
• ionii metalici sa poata prezenta mai multe stari stabile de valenta
• sa existe largi contributii orbitale la campul magnetic intern
• pe cat posibil contributiile dipolare sa fie importante
• generarea unui transfer electronic rapid, util pentru stocarea informatiei
• o procesare relativ usoara cu reproductibilitate inalta
• manipularea / promovarea noilor proprietati sa se faca si prin schimbarea / modificarea puntilor, avand o electronegativitate diferita

PREPARARE

S-au sintetizat doi noi compusi coordinativi homo-nucleari cu fier trivalent si punti negative (OH)- sau pozitive (NH4)+ cu urmatoarele formule:

STRUCTURA

In conditiile insolubilitatii compusilor intr-o gama larga de solventi nu s-a putut creste un monocristal care ar fi permis determinarea directa a structurii folosind un spectrometru cu 4 axe. Pentru indexare si determinare de constanta de retea s-a folosit programul “DICVOL”, apoi “CHECKCELL” pentru determinrea grupului cristalin, iar stabilirearea pozitiilor s-a facut cu “FOX”. Aditional pentru optimizari distante si unghiuri s-a folosit unul din cele mai moderne programe de simulare intitulat “GAUSSIAN”, plecandu-se de la o densitate de 1.62 grame/ cm³, determinata experimental cu o inalta precizie.
Compusul N-21 are structura monoclinica si parametrii a=1,15431 nm. (nano-metri), b=1,03001 nm. si c=0,98133 nm. si cu unghiul ß= 99,04°.

Fig. 1 Structura N-21 dedusa prin modelare iterativa cu 4 programe de calcul. Se observa ca ionii de fier plasati lateral contribuie direct la legatura electronica

Fig. 2 Structura compusului N-22 dedusa prin utilizarea a 4 programe de calcul

CATEVA DATE MAGNETICE

Cele mai importante date magnetice sunt prezentate in figurile ce urmeaza:

 
Fig. 3: Momentul magnetic la saturatie (1.8 K) si cel efectiv functie de temperatura

INTERACTII PRIN SPECTROMETRIE MÖSSBAUER

Spin S = 5 /2 pentru toti ioni trivalenti de fier. Ne-echivalenta celor doua pozitii laterale fata de cea centrala (Fig.1) este sugerata de raportul ariilor sextetelor la 4.2 K care furnizeaza o valoare apropiata de 2:1.

Fig. 4 Spectre Mössbauer reprezentative ale probelor N-21 si N-23

Fig. 5 Spectrele Mössbauer cu temperatura ale probei N-22

Fig. 6: Spectre reprezentative ale probei N-24.

COROBORAREA DATELOR

Noii compusi prezinta cateva aspecte de puternica noutate:

• numai ionii plasati lateral ( in moleculele cu NH4)participa la legatura electronica
• spinii raman cuplati si la temperaturi inalte
• interactiile sunt diferite functie de natura ligandului punte ( pozitiva sau negativa)
• structura si impachetarea ionilor si liganzilor difera substantial de cea a oxalatilor clasici

DISEMINAREA REZULTATELOR

Mereacre, V., Prodius, D., Turta, C., Shova, S., Filoti, G., Bartolomé, J., Clérac, R., Anson, C.E., Powell, A.K.
The synthesis, structural characterization, magnetochemistry and Mössbauer spectroscopy of [Fe3LnO2(CCl3COO)8H2O(THF)3] (Ln = Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Lu and Y)
(2009) Polyhedron, 28 (14), pp. 3017-3025. DOI: 10.1016/j.poly.2009.06.025

Bartolomé, J., Filoti, G., Kuncser, V., Schinteie, G., Mereacre, V., Anson, C.E., Powell, A.K., Prodius, D., Turta, C.
Magnetostructural correlations in the tetranuclear series of { Fe3 LnO2 } butterfly core clusters: Magnetic and Mössbauer spectroscopic study
(2009) Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 80 (1), art. no. 014430. DOI: 10.1103/PhysRevB.80.014430

Filoti, G., Kuncser, V., Schinteie, G., Palade, P., Morjan, I., Alexandrescu, R., Bica, D., Vekas, L.
Characterization of magnetic nano-fluids via Mössbauer spectroscopy
(2009) Hyperfine Interactions, 191 (1-3), pp. 55-60. DOI: 10.1007/s10751-009-9952-5

Mereacre, V., Ako, A.M., S., Filoti, G., Bartolomé, J., Anson, C.E., Powell, A.K.
One pot synthesis of an unusual manganese-lanthanide-ferrocene cluster: A combination of d-, f-metals and organometallic fragment
(2009) Polyhedron, In Press. DOI: 10.1016/j.poly.2009.07.046