Bistabilidad magnética a temperatura ambiente en una sal de iones radicales orgánicos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular
• Productos electrónicos orgánicos

Sus antecedentes:

• Los iones radicales orgánicos son los bloques de construcción para los materiales funcionales.
• El control de las interacciones intermoleculares es clave para diseñar nuevas propiedades electrónicas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la cocristalización del anión radical 7,7',8,8'-tetracianoquinodimetano (TCNQ) y el catión radical 3-metilpiridinium-1,2,3,5-ditidiazolyl (3-MepyDTDA).
• Explorar las propiedades magnéticas y las transiciones de fase de los co-cristales resultantes.

Principales métodos:

• Cocristalización de TCNQ y 3-MepyDTDA en acetonitrilo o propionitrilo.
• Análisis de difracción de rayos X para determinar las estructuras cristalinas.
• Mediciones de la susceptibilidad magnética para sondear el comportamiento magnético.

Principales resultados:

• Se formaron solvantes isostruturales que contienen dímeros π cofaciales.
• La pérdida de disolvente indujo una fase paramagnética de alta temperatura con TCNQ discretos y dimeros π de 3-MepyDTDA débilmente unidos.
• Se observó una fase diamagnética de baja temperatura con dimeros σ de TCNQ y dimeros π de 3-MepyDTDA por debajo de 268 K.

Conclusiones:

• Este trabajo presenta el primer ejemplo de interacciones cooperativas entre dos iones radicales orgánicos distintos que conducen a la bistabilidad magnética.
• Los hallazgos son cruciales para el diseño futuro de materiales moleculares funcionales multicomponentes con propiedades magnéticas sintonizables.