Estudio de propiedades magnéticas en compuestos de coordinación multifuncionales
- Autores: José Miguel Carbonell Vilar
- Directores de la Tesis: Joan Cano Boquera (dir. tes.), Marta Viciano-Chumillas (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi Cirera (presid.), Alicia Forment-Aliaga (secret.), Rodrigue Lescouëzec (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Química por la Universitat de València (Estudi General) y la Universitat Politècnica de València
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
En las últimas décadas, las moléculas imán han atraído la atención de la comunidad científica, puesto que permitirían superar las limitaciones actuales de almacenamiento en dispositivos y, también, por su interés en espintrónica. El descubrimiento de las moléculas imán polinucleares (SMMs) fue impactante, pues presentan lenta relajación de la magnetización por debajo de una cierta temperatura. Por tanto, el desarrollo de moléculas imán mononucleares (SIMs) basadas en iones CoII, como único centro paramagnético responsable de ese comportamiento, son de interés por su alto espín (S = 3/2) y un inherente desdoblamiento a campo cero (zfs), que se puede modificar dependiendo de la geometría impuesta por los ligandos que lo coordinan. Aunque los SIMs son, en principio, los modelos más simples por tal de entender el comportamiento de lenta relajación, hay todavía algunas preguntas por responder con respecto a los mecanismos de relajación implicados.
A lo largo de este trabajo, hemos sintetizado compuestos de cobalto(II) con propiedad de SIM, para así desentrañar la física involucrada en esos fenómenos. Por tanto, haciendo uso de compuestos mononucleares de cobalto(II) con fórmula general [Co(Mexphen)2](ClO4)2 (x = 1 ó 2), hemos sintetizado varios compuestos mononucleares, dinucleares, trinucleares y cadenas de cobalto(II) con el objetivo previamente mencionado. Estos compuestos presentan, habitualmente en este trabajo, un entorno octaédrico (CoN4O2) y una anisotropía axial (D > 0). Los motivos por los que los compuestos de cobalto(II) con un D > 0 presentan comportamiento de SIM no se comprenden del todo, pues no existe una barrera de energía asociada directamente con la anisotropía magnética. El análisis de los datos magnéticos medidos en corriente alterna (ac) puede llegar a ser complicado, haciendo que sea difícil tratar bien los datos experimentales. Comúnmente, los resultados de ajustes publicados sobre compuestos de cobalto(II) suelen oscilar en el rango de temperaturas de 2 a 8 K. Sin embargo, haciendo uso de un código informático que hemos escrito, y utilizando las ecuaciones generalizadas de Debye, podemos extraer los mismos parámetros con un rango de temperaturas más amplio (≥ 12 K). Este rango de trabajo ampliado nos permite una mejor determinación de los mecanismos encargados de la lenta relajación de la magnetización de los compuestos de cobalt(II) presentados. Es por eso que, en este trabajo, hemos encontrado que el mecanismo intra-Kramers (ralentizado al aplicarse un campo dc externo) prevalece sobre otros mecanismos a baja temperatura y altos campos magnéticos dc. Además, a altas temperaturas y bajo campo magnético, varios mecanismos térmicamente activados, o la combinación de mecanismos Raman ópticos y acústicos, son los responsables de la lenta relajación de la magnetización en este tipo de compuestos.
Adicionalmente y como segundo objetivo de la tesis, varios compuestos dinucleares de cobalto(II) portando ligandos interconvertibles con radiación electromagnética o reacciones redox, son también presentados como mecanismos de control de las propiedades magnéticas.
Por último y como tercer objetivo, varios métodos químicos se han probado con láminas de MoS2 exfoliadas químicamente. Éstas se han funcionalizado con moléculas fotocrómicas capaces de modular su configuración química con la luz y sus resultados son descrito en este trabajo.
