Multistabilidad a temperatura ambiente en un complejo de cruce de espín con forma de curvatura decorado con cadenas...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de coordinación
• El magnetismo

Sus antecedentes:

• Los compuestos de espín cruzado (SCO) son materiales moleculares que pueden cambiar entre estados de espín bajo (LS) y alto (HS).
• Los materiales SCO son de interés para aplicaciones en sensores, dispositivos de memoria y pantallas.
• Lograr una amplia histeresis térmica y múltiples estados magnéticos a temperatura ambiente sigue siendo un desafío significativo.

Objetivo del estudio:

• Síntesis y caracterización de un nuevo complejo de hierro (II) piridil-benzohidrazonato con largas cadenas alquilo.
• Para investigar el comportamiento de cruce de espín e histeresis térmica del compuesto sintetizado.
• Explorar el potencial de la tristabilidad magnética y las transiciones de fase complejas en los materiales SCO.

Principales métodos:

• Síntesis de un complejo de hierro (II) piridil-benzohidrazonato con largas cadenas alquilo.
• Mediciones de susceptibilidad magnética a temperatura variable para sondear las transiciones de espín e histeresis.
• Difracción de rayos X de un solo cristal para determinar las estructuras cristalinas y los cambios de simetría durante las transiciones de fase.

Principales resultados:

• El complejo sintetizado exhibe un raro comportamiento de cruce de espín con un amplio bucle de histeresis térmica que abarca la temperatura ambiente.
• Al calentarse, se produce una transición de espín de un estado básico de LS a una fase ordenada de HS-LS, que implica un cambio de simetría de P2 monoclínico a P2 ortorhómbico.
• Durante el enfriamiento, el compuesto muestra una transición de dos pasos, primero a una fase HS-LS magnéticamente distinta (monoclínica P2₁) y luego a la fase LS, revelando dos bucles histéricos térmicos superpuestos.
• La interconversión entre las fases HS-LS es impulsada por cambios estructurales en las cadenas de alquilo, lo que lleva a la tristabilidad magnética.

Conclusiones:

• El nuevo complejo de hierro muestra una tristabilidad magnética sin precedentes a temperatura ambiente.
• La combinación de transiciones de espín cooperativas y efectos impulsados por ligandos permite comportamientos magnéticos complejos.
• Este trabajo abre nuevas vías para diseñar materiales moleculares avanzados con propiedades magnéticas ajustables.