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.

28 сентября, 2023
Мутации в белках комплекса, запускающего клеточную смерть, помогут найти лекарства от болезни Альцгеймера и Хантингтона
Ученые проанализировали исследования, посвященные нейродегенеративным заболеваниям, таким как боле...
27 сентября, 2023
Высокочувствительный ультразвуковой датчик поможет лучше отслеживать заболевания сосудов
Физики разработали высокочувствительный ультразвуковой датчик (гидрофон), который можно легко инте...