The magnetochemistry of verdazyl radical-based materials

Koivisto, Bryan D.; Hicks, Robin G.

doi:10.1016/j.ccr.2005.03.012

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“…The ligands being utilized for this purpose span a wide range, from the more established nitronyl nitroxide and benzosemiquinonoid ligands [51][52][53][54], to the more recently developed verdazyl, thiazyl, and carbene ligands that already show great promise in generating materials with interesting magnetic properties [55][56][57]. Although tetracyanoethylene, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, N,N -dicyanoquinonediimine, and perchlorotriphenylmethyl radicals have found enormous success in the rational design of molecule-based magnetic materials, they will not be covered in this section, owing to the lack of the corresponding molecular analogs [58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68][69][70][71][72][73][74][75].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Radical ligand-containing single-molecule magnets

Demir

Jeon

Long

et al. 2015

Coordination Chemistry Reviews

543

400

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Radical ligand-containing single-molecule magnets

Demir

Jeon

Long

et al. 2015

Coordination Chemistry Reviews

543

400

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“…Several examples based on verdazyl radicals have been reported in literature. 23 The nature and amplitude of the intramolecular interactions are sensitive to the metal ion and verdazyl radical partner ranging from strong ferromagnetic ͑ϳ200 cm −1 ͒ to antiferromagnetic ͑ϳ−60 cm −1 ͒ behaviors. 15,24 With this goal in mind, Hicks et al 24 synthesized and magnetically characterized several copper-verdazyl complexes, tuning the radical design at will, the crystal packing, and the coordination sphere of the metal.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microscopic origins of the ferromagnetic exchange coupling in oxoverdazyl-based Cu(II) complex

Rota

Calzado

Train

et al. 2010

The Journal of Chemical Physics

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The exchange channels governing the experimentally reported coupling constant ͑J expt =6 cm −1 ͒ value in the verdazyl-ligand based Cu͑II͒ complex ͓Cu͑hfac͒ 2 ͑imvdz͔͒ are inspected using wave function-based difference dedicated configuration interaction calculations. The interaction between the two spin 1/2 holders is summed up in a unique coupling constant J. Nevertheless, by gradually increasing the level of calculation, different mechanisms of interaction are turned on step by step. In the present system, the calculated exchange interaction then appears alternatively ferromagnetic/ antiferromagnetic/ferromagnetic. Our analysis demonstrates the tremendously importance of some specific exchange mechanisms. It is actually shown that both parts of the imvdz ligand simultaneously influence the ferromagnetic behavior which ultimately reaches J calc = 6.3 cm −1 , in very good agreement with the experimental value. In accordance with the alternation of J, it is shown that the nature of the magnetic behavior results from competing channels. First, an antiferromagnetic contribution can be essentially attributed to single excitations involving the network localized on the verdazyl part. In contrast, the ligand-to-metal charge transfer ͑LMCT͒ involving the imidazole moiety affords a ferromagnetic contribution. The distinct nature / of the mechanisms is responsible for the net ferromagnetic behavior. The intuitively innocent part of the verdazyl-based ligands is deeply reconsidered and opens new routes into the rational design of magnetic objects.

show abstract

“…5 As principais classes estudadas em magnetismo molecular são radicais do tipo nitronil-nitróxido, nitróxido, verdazil e tiazil (Figura 1). 8,9 Dentre estas, os radicais do tipo nitronil-nitróxido são os mais utilizados. Estes possuem um elétron desemparelhado que se encontra deslocalizado no conjunto de átomos ONCNO, conferindo estabilidade a estas moléculas em temperatura ambiente.…”

Section: Compostos Magnéticos Moleculares Puramente Orgânicosunclassified

“…Neles a densidade de spin encontra-se deslocalizada nos quatro átomos de nitrogênio do anel heterocíclico. 9 Interações ferromagnéticas no composto 3-(4-nitrofenil)-1,5,6-trifenilverdazil foram atribuídas a um empacotamento cristalino onde as moléculas não estão empilhadas exatamente umas sobre as outras, mas ligeiramente deslocadas, sendo o caminho para o acoplamento magnético feito através de interações intermoleculares do tipo p ... p entre os anéis aromáticos. 18 Medidas magnéticas e de calor específico mostraram que o composto 3-(4-clorofenil)-1,5-dimetil-6-tioxoverdazil possui uma transição de fase em 0,67 K, sugerindo que uma interação de troca intermolecular entre vizinhos próximos é responsável pelo ordenamento magnético.…”

Section: Compostos Magnéticos Moleculares Puramente Orgânicosunclassified

Compostos magnéticos moleculares: o desenvolvimento de novos materiais magnéticos nanoestruturados

Guedes¹,

Allão²,

Mercante³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 7/11/09; aceito em 21/4/10; publicado na web em 9/8/10 MOLECULAR MAGNETIC COMPOUNDS -THE DEVELOPMENT OF NEW NANOSTRUTURED MAGNETIC MATERIALS. The development of new magnetic materials has attracted attention of researchers of different areas. In the last decades, a distinguished class of materials emerged in magnetism, in which the magnetic moment is delocalized over molecules. By varying the synthetic conditions it is possible to obtain a large variety of structures and properties using the same starting molecules. These materials have a great scientific appeal due to the possibility of presenting not only magnetic, but also optical or electrical transport properties. In this review we will present an overview of some molecular magnetic compounds, in particular molecular nanomagnets.Keywords: molecular magnetic compounds; deposition on surfaces; magnetic materials. INTRODUÇÃOO magnetismo molecular é uma área de pesquisa interdisciplinar relativamente nova que pode ser considerada uma evolução da magnetoquímica.1 As possibilidades de atuação neste tema são amplas e pesquisadores de diversas especialidades estão trabalhando cada vez mais em conjunto. Esta interação envolve sínteses orgânica e inorgânica e o uso de técnicas de caracaterização magnética, difração de raios-x, eletroquímica e espectroscopias diversas, entre outras técnicas. Um dos objetivos é compreender a origem das propriedades magnéticas, sendo uma área que apresenta grandes desafios também para pesquisadores que fazem cálculos, envolvendo desde a simulação de dados experimentais até cálculos mais elaborados de modelagem molecular e energia dos sistemas possibilitando fazer correlações magneto-estruturais. 2Esta interdisciplinaridade tem possibilitado a descoberta e o entendimento de novos fenômenos como o tunelamento quântico da magnetização, coerência e emaranhamento quântico, que são fundamentais para aplicações na área de computação quântica. Além disso, outro grande atrativo é que estes materiais moleculares podem apresentar sinergia entre propriedades magnéticas, condutoras e ópticas, o que é interessante para aplicações tecnológicas. 4 Neste artigo de revisão são apresentadas algumas das diversas estratégias utilizadas na síntese de compostos magnéticos moleculares. Também será abordado o progresso na obtenção e deposição em superfícies de um dos sistemas mais interessantes da área, os chamados magnetos de uma molécula ou nanomagnetos moleculares. Esta é uma etapa de extrema importância que visa a formação de sistemas magnéticos nanoestruturados para aplicação em dispositivos. COMPOSTOS MAGNÉTICOS MOLECULARES PURAMENTE ORGÂNICOSMoléculas orgânicas paramagnéticas são conhecidas por apresentarem alta reatividade, além de não serem estáveis termicamente. No entanto, certas classes de radicais orgânicos apresentam estabilidade à temperatura ambiente e relativa facilidade sintética, o que vêm fascinando químicos e físicos pela variedade de propriedades magnéticas, ópticas e condutoras que podem exibir. 5O estudo das propriedades magn...

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The magnetochemistry of verdazyl radical-based materials

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Radical ligand-containing single-molecule magnets

Radical ligand-containing single-molecule magnets

Microscopic origins of the ferromagnetic exchange coupling in oxoverdazyl-based Cu(II) complex

Compostos magnéticos moleculares: o desenvolvimento de novos materiais magnéticos nanoestruturados

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