Бифункциональные молекулярные металлы и сверхпроводники на основе катион-радикальных солей с комплексными парамагнитными анионами переходных металлов

• Автор: Прохорова, Татьяна Георгиевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Актуальность работы

Цель работы

Научная новизна работы.

Научнопрактическая значимость работы .

Личный вклад автора

Апробация работы.

Структура и объем диссертации

Публикации.

Литературный обзор

Глава I. Молекулярные металлы и сверхпроводники на основе ионрадикальных солей.
Введение.
1.1. Квазиодномерные Ш органические проводники.
1.2. Квазидвумерные 2 органические проводники.
1.3. Способы перекрывания донорных молекул в стопке и типы упаковок доноров в проводящих слоях солей ВЕШТТГ и его производных
1.4. Методы получения кристаллов катионрад и кальных
Глава . Молекулярные магнитные металлы и
сверхпроводники
Введение.
2.1. Молекулярные проводники на основе солей ВЕШПТ
с магнитными триоксалатометаллатными 1МС4з3 анионами ВЕОТТЕ,АМшС4з0.
2.2. Катионрадикальныс соли ВЕИТПТ и ВЕТТТТ с
тстрагалогенметаллатными X анионами 2,
2.3. Катионрадикальные соли с анионами X, X ,
2.4. Катионрадикальные соли на основе и с комплексными дицианамидными анионами переходных металлов.
2.5. Магнитные металлы и сверхпроводники на основе катионрадикальных солей органических лдоноров и , не содержащих в структуре фульваленового цикла.
2.6. Ферромагнитные органические металлы с биметалличекими триоксалатометаллатиыми анионами xIII
и м Си, Со, i, , х 3.
Глава III. Экспериментальная часть
3.1. Синтез кристаллов катионрадикальных солей методом электрокристаллизации
3.2. Методики электрохимического синтеза кристаллов
3.3. Растворители и исходные вещества
3.4. Подготовка электродов.
3.5. Некоторые дополнительные сведения о синтезе полученных кристаллов.
3.6. Оптимальные условия электрохимического синтеза катионрадикальных солей Таблицы 4, 5.
3.7. Приборы и оборудование
Рентгеноструктурный анализ.
iгггеноспектральный микроанализ
Измерение электропроводящих свойств
Инфракрасная спектроскопия.
Электронный парамагнитный резонанс.
СКВИД измерения
Обсуждение результатов.
Глава IV. Бифункциональные молекулярные проводники на основе катионрадикальных солей ВЕВТТТБ с парамагнитными триоксалатомсталлагными анионами ВЕВТТТЕ4АМС4зС, где М Бе, Сг А 1ЧН4 К Н в ОМБ, 1,2БСВ, 1,2ОВВ, С1ХС2,Х.
Введение.
4.1. Синтез кристаллов ВЕ0ТТТР,1ДмС4з0
4.2. Морфология кристаллов, полученных в смесевых
растворителях, содержащих 1,2,4ТСВили 1,3ИВВ.
4.3. Сравнительная способность различных растворителей
встраиваться в гексагональную полость
4.4. Кристаллическая структура катионрадикальных солей
РВЕ0 ГТТР4А1МС4з0 О ОМЕ, 1,2ОСВ, х,.х.
4.5. Структурный механизм влияния растворителя в на проводящие свойства кристаллов моноклинной серии
РВЕОТТТР,А МОЛз0
4.6. Разупорядоченис Н и растворителей в моноклинных кристаллах рВЕ0ТЛТРНЕеС.,з0.
4.7. Структура кристаллов новой триклинной фазы,
апсевдокВЕОТ1ТЕ4НзОЕеС4зН1,2ВВВ
4.8. Проводящие свойства катионрадикальных солей ВЕПТТТР4ЛМС4з
4.9. Исследование магнитных свойств катионрад и кал ьной соли
риВЕПТТТГ4СгС4зОМР
Глава V. Катионрадикальные соли ВЕБОТТБ с анионами МСОад3, где М Ее1, Сг1, Со1 и Ге0.5 Со0.
Введение.
5.1. Синтез катионрадикальных солей р,ВЕООТПбАхМСЫб
С2х, где М Ре, Сг, Со, Рео.5Соо.5 А К или НэО, в нейтральная гостевая молекула растворителя ОМР, Л1Ч
5.2. Состав, структура и проводящие свойства кристаллов РВЕООТТР6АхМСЫ6С2.х
5.3. Исследование магнитных свойств катион радикальной соли 3ВЕТТР6НхРеСЫбАЫ2.х методом ЭПР
спектроскопии и СКВИДмагнитомстрии.
Глава VI. Органический проводник на основе ВЕОТТТЕ с новым типом магнитного полимерного металлокомнлексного аниона МпН аВЕБТТТГМпгОДНгОХя
Введение.
6.1. Синтез кристаллов соли аВЕГТГТР2Мп2С5Н5.
6.2. Кристаллическая структура, проводящие и магнитные свойства
катионрадикальной соли аВЕШ1ТР2Мп2С5Н
Выводы.
Литература


В отсутствие взаимодействия свойства таких систем являются простой суперпозицией
свойств отдельных слоев, тогда как взаимодействие между слоями может приводить к новому основному состоянию. Комбинирование проводящих слоев с магнитными в молекулярных кристаллах уже позволило обнаружить такое новое явление в физике, как сверхпроводимость, индуцированную сильным магнитным полем. Показано, что при наложении внешнего магнитного поля низкотемпературный переход металлизолятор в кристаллах солей А. ВЕТРеС1. Такое поведение сверхпроводника в магнитном поле является необычным, поскольку магнитное поле обычно разрушает сверхпроводящее состояние. Получение таких соединений имеет не только академический интерес. Взаимодействие подрешеток с разными свойствами означает, что, меняя параметры одной подрешетки посредством внешнего воздействия на кристалл, можно управлять свойствами другой подрешетки, т. Ключевой проблемой в конструировании таких материалов, является проблема определенной межмолекулярной организации отдельных молекул в высокоэффективный обменносвязанный ансамбль. В случае катионрадикальных солей сочетание сверхпроводящих свойств с магнитными достигается путем использования в качестве противоионов парамагнитных металлокомплексных анионов. В настоящее время при использовании магнитных анионов МХ. М Ре1, Си X С1, Вг, СгСЫ5МО3 МС. Вопрос о возможности получения сверхпроводящих
ферромагнитных молекулярных кристаллов на данный момент времени остается открытым. Настоящая работа направлена на создание новых молекулярных бифункциональных материалов, в которых комбинирование проводящих слоев с магнитными может привести к обнаружению новых эффектов синергизма проводимости и магнетизма. Актуальность работы подтверждается тем фактом, что она выполнялась по программе фундаментальных исследований Президиума РАН П Квантовая Макрофизика, подпрограмма 2 Влияние атомнокристаллической и электронной структуры на свойства конденсированных сред и при финансовой поддержке РФФИ проекты 7а Полифункциональные молекулярные материалы, сочетающие электрическую проводимость и фотохромизм, проводимость и магнетизм, фотохромизм и магнетизм и 7Я Фа Дизайн и синтез новых полифункциональных молекулярных материалов на основе гибридных архитектур, включающих органические и неорганические компоненты. Разработка методик синтеза и получение монокристаллов новых бифункциональных соединений на основе катионрадикальных солей органических тгэлектронодоноров с комплексными анионами переходных металлов. Изучение структуры, проводящих и магнитных свойств полученных кристаллов. Систематизация экспериментальных данных для установления корреляций между условиями синтеза, составом, кристаллической структурой и электропроводящими и магнитными свойствами полученных соединений. МПСЫ6, где М Ре, Сг и хлорманганатным МпП2С5. Среди них обнаружено 6 сверхпроводников, металлов и 2 полупроводника. Изучены их структуры, проводящие и магнитные свойства. Получена катионрад и кал ьная соль апсевдокВЕОТТТР4 Нз0РеС4з1,ВВ, в структуре которой металлические катионрадикал ьнмс слои с атипом упаковки молекул ВЕИТТГР чередуются с полупроводниковыми псевдокслоями. Такой тип упаковки встречается среди молекулярных проводников впервые. Соль проявляет стабильные металлические свойства до 0. Синтезирована серия сверхпроводящих кристаллов рВЕОТТТР4Н3ОЕеС4зО1хС. С1 частично замещены на молекулы других растворителей . Показано, что до определенной степени замещения в на С2 температура сверхпроводящего перехода Гс полученных кристаллов не зависит от природы молекулы , а определяется только степенью замещения , тогда как при более высоких степенях замещения величина определяется природой . Синтезирован стабильный органический металл аВЕОТТТЕЫМпзСЫНзСОз. Показано, что металлическое поведение проводящей ВЕОТТТР подсистемы и антиферромагнитные корреляции в полимерных анионных слоях сосуществуют в широком температурном интервале. Разделены вклады электронов проводимости и локализованных моментов ионов металлов в магнитные свойства кристаллов РВЕОТТТР4СгС4зОМР и рВЕООТТРбНзОхРеСН6АЫ2.