Estudios sobre un "Polimorfo que desaparece": Caracterización térmica y magnética de α-p-NCC

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química del estado sólido
• Magnetoquímica

Sus antecedentes:

• Los radicales tiazílicos son compuestos que contienen nitrógeno y azufre con propiedades electrónicas y magnéticas interesantes.
• El polimorfismo en los radicales orgánicos puede conducir a características físicas distintas.
• Comprender el comportamiento de fase es crucial para controlar las propiedades del material.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la síntesis y la caracterización de las fases α y β del radical tiazil p-NCC₆F₄CNSSN^• (1).
• Determinar las propiedades térmicas y las transiciones de fase entre las fases α y β.
• Para explorar las propiedades magnéticas y el ordenamiento magnético en la fase α.

Principales métodos:

• Cristalización selectiva mediante sublimación controlada bajo temperaturas variables del sustrato.
• Calorimetría de barrido diferencial (DSC) para el análisis térmico y la determinación de la transición de fase.
• Espectroscopía infrarroja (IR) y Raman para la discriminación de fase.
• Mediciones de la susceptibilidad magnética (dc y ac) y mediciones de la capacidad térmica para ordenar la sonda magnética.

Principales resultados:

• La fase α de (1) cristaliza por debajo de -10 °C, mientras que la fase β se forma a temperatura ambiente o por encima de ella.
• La fase α se convierte en la fase β a 111-117 °C a través de la recristalización por fusión; la fase β se funde a 167-170 °C.
• La espectroscopia IR y Raman distinguen efectivamente entre las fases α y β.
• La fase α muestra orden magnético de corto alcance alrededor de 8 K, evidenciado por la susceptibilidad magnética y la capacidad térmica máxima, pero carece de orden magnético de largo alcance.

Conclusiones:

• La síntesis de fases α y β distintas del radical tiazil (1) es posible mediante un control preciso de las condiciones de sublimación.
• Las transiciones de fase y la estabilidad térmica están bien definidas para ambas fases.
• La fase α presenta características de ordenamiento magnético de corto alcance, pero no se observa ordenamiento magnético de largo alcance en las condiciones estudiadas.