Kredit: Angewandte Chemie
Magnet sing kawangun saka molekul siji sing menarik kanggo panyimpenan data, amarga kemampuan kanggo nyimpen dicokot ing saben molekul bisa vastly nambah kapasitas panyimpenan saka komputer. Peneliti saiki wis ngembangake sistem molekul anyar kanthi kekerasan magnetik tartamtu. Bahan-bahan ing resep khusus iki yaiku logam bumi langka lan jembatan molekul berbasis nitrogen sing ora biasa, kaya sing ditampilake ing panaliten sing diterbitake ing jurnal kasebut. Angewandte Chemie.
Kecocokan molekul dadi media panyimpenan data magnetik gumantung marang kemampuan elektron dadi magnet lan nolak demagnetisasi, uga dikenal minangka kekerasan magnetik. Fisikawan lan ahli kimia mbangun magnet molekul kaya iki saka ion logam sing digandhengake sacara magnetis liwat jembatan molekul.
Nanging, kreteg kopling iki kudu memenuhi kritéria tartamtu, kayata gampang produksi lan fleksibilitas. Contone, jembatan dinitrogen radikal - loro atom nitrogen kanthi elektron tambahan, nggawe dinitrogen dadi radikal - menehi asil sing luar biasa kanggo ion logam bumi langka, nanging angel banget dikontrol lan menehi "ora ana ruang kanggo modifikasi," jelas Muralee Murugesu lan tim saka Universitas Ottawa, Kanada, ing sinau. Kanggo menehi ruang lingkup sing luwih gedhe, tim nggedhekake jembatan iki kanthi nggunakake "dinitrogen ganda;" ligan tetrazin sing durung ditelusuri nduweni papat atom nitrogen tinimbang loro.
Kanggo ngasilake magnet molekuler, para peneliti nggabungake ligan tetrazine anyar karo logam bumi langka - unsur dysprosium lan gadolinium - lan nambah agen pereduksi sing kuwat kanggo solusi kanggo mbentuk jembatan tetrazin radikal. Magnet anyar crystallized ing wangun flakes abrit prisma-shaped.
Para panaliti njlèntrèhaké unit molekul ing kristal iki minangka komplèks tetranuklear ing ngendi papat ion logam sing stabil ligan disambungake karo papat radikal tetrazin. Properti sing paling penting saka molekul anyar iki yaiku kekerasan magnetik sing luar biasa utawa medan paksaan. Iki tegese komplèks mbentuk magnet siji-molekul awet sing utamané tahan kanggo demagnetization.
Tim kasebut nerangake yen lapangan coercive dhuwur iki digayuh kanthi kopling sing kuat liwat unit tetrazine radikal. Sekawan pusat logam molekul kasebut digabung dadi siji kanggo menehi siji unit molekul kanthi spin raksasa. Mung pendhudhuk molekul iki, kanthi jembatan dinitrogen, menehi kopling sing luwih kuat. Nanging, kaya sing wis kasebut, iku uga kurang serbaguna lan kurang stabil tinimbang jembatan radikal tetrazine anyar.
Tim kasebut nyoroti manawa cara iki bisa digunakake kanggo ngasilake kompleks multinuklir liyane kanthi spin raksasa, menehi kesempatan sing paling apik kanggo ngembangake magnet molekul tunggal sing efisien tanpa kesulitan calon sadurunge.
Referensi: "Radical-Bridged Ln4 Metallocene Complexes with Strong Magnetic Coupling and a Large Coercive Field” dening Niki Mavragani, Dylan Errulat, Dr. Diogo A. Gálico, Dr. Alexandros A. Kitos, Dr. Akseli Mansikkamäki lan Prof. Dr. Muralee Murugesu, 24 Agustus 2021, Angewandte Chemie.
DOI: 10.1002/anie.202110813
Dr Muralee Murugesu minangka Profesor Penuh lan Ketua Riset Universitas ing Nanoteknologi ing Departemen Kimia lan Ilmu Biomolekul Universitas Ottawa ing Ontario, Kanada. Panaliten kasebut fokus ing desain lan pangembangan magnet siji-molekul kanthi kinerja dhuwur, kerangka logam-organik, lan bahan energi dhuwur.
