Fase de alto espín fotogenerada de muy larga duración de un material molecular de cruce de espín multistable

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los compuestos de espín cruzado (SCO) muestran un cambio entre estados de espín bajo y alto.
• El atrapamiento del estado de espín excitado inducido por la luz (LIESST) es un fenómeno utilizado para inducir el SCO.
• La comprensión de la dinámica de relajación es crucial para las aplicaciones de materiales SCO.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el tiempo de relajación inusualmente largo del compuesto SCO [Fe ((n-Bu-im) 3 ((tren)) ] ((PF6) 2).
• Para aclarar los factores que influyen en el comportamiento de relajación después de LIESST a diferentes temperaturas.
• Para correlacionar los cambios estructurales con la dinámica de relajación observada.

Principales métodos:

• Espectroscopia de absorción óptica para monitorear los estados de espín.
• Magnetometría para cuantificar las propiedades magnéticas y los estados de giro.
• Difracción de rayos X utilizando radiación sincrotrón para determinar las estructuras cristalinas.
• Estudios de temperatura variable (10 K a 80 K) para observar los efectos dependientes de la temperatura.

Principales resultados:

• El compuesto SCO [Fe{n-Bu}-im{3}-tren}-PF6}2 exhibió un tiempo de relajación de 20 horas a 80 K después de LIESST, significativamente más largo que a 10 K.
• Se encontró que los tiempos de relajación son altamente dependientes de la temperatura, con un fuerte aumento por encima de 70 K.
• La difracción de rayos X reveló reordenamientos de las cadenas butilo en el ligando durante la relajación a temperaturas más altas.

Conclusiones:

• El tiempo de relajación inusualmente largo a 80 K se atribuye a la reorganización de las cadenas butilo dentro de la estructura del ligando.
• Esta reorganización molecular probablemente influye en el paisaje energético, impidiendo el retorno al estado de giro básico.
• Los hallazgos destacan la importancia de la flexibilidad y la temperatura del ligando en la dinámica de relajación de SCO, ofreciendo ideas para el diseño de nuevos materiales de SCO.