El cruce de espín histérico entre un radical bisdithiazolyl y su hipervalente σ-dimer

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química del estado sólido.
• La cristalografía es una técnica de cristalografía.

Sus antecedentes:

• El radical bisdithiazolyl 1a existe en dos formas cristalinas: α y β.
• La fase α presenta radicales apilados π, mientras que la fase β consiste en dímeros apilados π unidos por enlaces σ S·S-S·S·S.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades estructurales, magnéticas y conductoras del radical dimórfico bisdithiazolyl radical 1a.
• Aclarar la naturaleza de las transiciones de fase en la fase β inducidas por la temperatura y la presión.

Principales métodos:

• Mediciones de susceptibilidad magnética de temperatura variable.
• Difracción de rayos X en polvo (XRD) bajo temperatura y presión variables.
• Mediciones de conductividad de temperatura y presión variables.

Principales resultados:

• La fase α se comporta como un paramagnético de Curie-Weiss, exhibiendo acoplamiento antiferromagnético de cadena de Heisenberg 1D a bajas temperaturas.
• La fase β es diamagnética hasta 380 K, pasando a un estado paramagnético a través de la conversión de dimero a radical.
• Las transiciones de fase en β-1a son desencadenadas por la temperatura (380 K) y la presión (0.650.98 GPa), lo que implica la escisión del enlace σ-S·S-S·S·S.
• Ambas fases exhiben un comportamiento aislante, con una conductividad significativamente mejorada bajo presión, particularmente para la fase β durante su transición.

Conclusiones:

• El dimorfismo del radical bisdithiazolyl 1a conduce a distintas propiedades magnéticas y electrónicas.
• La fase β exhibe una transición de fase única reversible de dímero a radical impulsada por estímulos térmicos y mecánicos.
• El estudio destaca el papel crucial de los enlaces intermoleculares en dictar el comportamiento en estado sólido de los sistemas radicales.