Новости

23 ноября, 2020 07:24

Синтезирован новый молекулярный магнит на основе кобальта

Российские ученые синтезировали новый молекулярный магнит (молекулу с управляемыми магнитными свойствами) на основе кобальта. Их способ прост, дешев и эффективен, за счет чего разработка превосходит зарубежные аналоги. Это открывает новые возможности для создания устройств хранения и записи информации. Работа опубликована в журнале ChemistrySelect. Исследование поддержано Российским научным фондом.
Реактор с загруженными веществами нагревается в масляной бане — протекает реакция. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Реактор с загруженными веществами. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Кристаллы вещества. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Кристаллы вещества. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Процесс изготовления реактора (пайка ампулы из стекла на стеклодувной горелке). Источник: Дмитрий Ямбулатов
Молекулярная структура вещества. Источник: Дмитрий Ямбулатов
3 / 4
Реактор с загруженными веществами нагревается в масляной бане — протекает реакция. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Реактор с загруженными веществами. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Кристаллы вещества. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Кристаллы вещества. Источник: Дмитрий Ямбулатов
Процесс изготовления реактора (пайка ампулы из стекла на стеклодувной горелке). Источник: Дмитрий Ямбулатов
Молекулярная структура вещества. Источник: Дмитрий Ямбулатов

Сегодня целью многих научных коллективов является поиск новых материалов, с помощью которых станет возможно изготавливать принципиально новые устройства записи и хранения информации. Для этого нужно синтезировать вещества, свойства которых обратимо изменяются под воздействием внешних физических факторов. Это могут быть молекулярные магниты — металлоорганические молекулы, обладающие магнитными свойствами. Они состоят из металлического ядра и присоединившихся к ним органических частиц (лигандов). Наложение внешнего магнитного поля меняет спиновое состояние молекулы — собственный момент импульса. При заданной температуре оно сохраняется долгое время. Молекулярные магниты могут стать основой принципиально новых устройств, например чипов хранения памяти в квантовых компьютерах или наноразмерных датчиков.

Многие научные группы пытаются синтезировать молекулярные магниты на основе кобальта. Однако они часто разрушаются под действием воды и воздуха. Ученые из Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН (Москва) также занимаются этим вопросом. Они предложили в качестве молекулярного магнита соединение кобальта и лантана с необычным для подобных металлов окружением. Для его получения авторы использовали два заранее синтезированных вещества, которые содержали кобальт и лантан в «опушке» из атомов азота и кислорода. Отличались они тем, что в одном присутствовал пиридин (C5H5N), а в другом — ацетонитрил (C2H3N). Оба этих вещества ученые соединили с трифенилфосфином (Ph3P). В первом случае исследователям не удалось получить нужное соединение, но во втором трифенилфосфин занял место ацетонитрила, в результате чего образовался необходимый гетерометаллический комплекс. Затем авторы установили строение нового вещества с помощью рентгеноструктурного анализа (метода, основанного на отклонении рентгеновских лучей при взаимодействии с поверхностью образца), а также изучили магнитное поведение соединения.

«В новом веществе, которое нам удалось получить, кобальт находится в окружении атомов фосфора и кислорода. Это первый пример гетерометаллического карбоксилатного комплекса, содержащего фосфиновый лиганд. К тому же новая молекула синтезируется из простых коммерчески доступных составляющих — высокая доступность, простой метод синтеза и стабильность на воздухе являются особенностями, выгодно отличающими нашу разработку от зарубежных аналогов», — прокомментировал Дмитрий Ямбулатов, кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории химии координационных полиядерных соединений Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН.

Ученые также отмечают, что полученные ими результаты стимулируют появление новых устройств хранения и записи информации, а в перспективе сделают их более доступными.

27 марта, 2024
«Узоры» на кристаллах сделали кремниевый фотодетектор в два раза чувствительнее к свету
Ученые описали этапы формирования объемного «рисунка» на поверхности кристаллического кремния под ...
26 марта, 2024
Биологи научились определять стратегии «маскировки» клеток рака легкого, яичника и колоректального рака от химиотерапии
Ученые выяснили, что клетки рака легкого и рака яичника становятся устойчивыми к цисплатину — одно...