Строение и свойства новых магнитных, фотохромных, оптических и проводящих соединений, фундаментальные принципы их дизайна и функциональные материалы на их основе

Отчет 170 с., 1 кн., 100 рис., 8 табл., 65 источн., 3 прил. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ НАНОМАГНИТЫ, ФЕРРОМАГНИТНЫЕ МИКРО И НАНОСТРУКТУРЫ, СПИНТРОНИКА, ИОН-РАДИКАЛЬНЫЕ СОЛИ, СПИН-КРОССОВЕР, ЭНДОЭДРАЛЬНЫЙ МЕТАЛЛОФУЛЛЕРЕН, ФУЛЛЕРЕН, МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ, КВАНТОВЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ АВТОМАТЫ, КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА, ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТЬ, МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА, КВАНТОВАЯ ХИМИЯ Объектами исследования: комплексы Mn(II) с лигандами daptsc, H2O, Cl-, [Fe(CN)5NO]2-; комплексы Mn(III) с анионом BPh4- и dmit-; спин-кроссовер K[Fe(5Cl-thsa)2]; соли (TTF)3Fe(C6O4Cl2)3.2CH3CN(I) и k-(BEDT-TTF)4Hg2.89Br8; Dy@C82; (ET)4ZnBr4(C6H4Cl2); моноядерные комплексы Co(II) с 3,5-диметилпиразолом, бисхинолилгидразоном и тиодиацетатом; тетраядерные кластеры Li и Co(II); соли транс-перинона, тетрафенилпорфиринатов Cu(II) и Ni(II); анионные соли C60 и C70 с тетрафенилпорфриринатами Co, Mn и Zn; микропровода PrDyFeCoB, DyPr−FeCo−B; гетероструктуры Pt/Co/Ir/Co/Pt; молекулярные квантовые клеточные автоматы; высокоспиновыe динитрены; Ag2FeO2; MnSb в матрице InSb. Цели работы – создание материалов с новыми функциональными магнитными, оптическими, проводящими свойствами и сочетающих электрическую проводимость со спин-кроссовер-переходом и мономолекулярным магнетизмом, разработка методологии измерений магнитных параметров высокоспиновых комплексов переходных металлов, создание микропроводов и разработка на их основе платформ для регистрации магнитных микро и наночастиц, используемых в биологии, выявление возможности комбинировать функции МККА и функций спиновых переключателей в одном электронном устройстве. Создание новых материалов для молекулярной электроники и спинтроники – актуальное направление научных исследований в области современного материаловедения. Решение этих задач позволит сделать следующий и наиболее трудный шаг из микромира в наномир и существенно развить возможности записи информации и компьютерных технологий. В ходе выполнения проекта получены и детально исследованы несколько новых классов перспективных соединений и микроструктур для молекулярной электроники и спинтроники: исследованы молекулярные и кристаллические структуры, магнитные свойства в ряду новых моноядерных тетра- и гексакоординированные комплексов Co(II), а также полиядерных кластеров лития и кобальта(II); впервые синтезирована серия полиядерных соединений на основе парамагнитных комплексов MnII(daptsc) с фотохромным нитропруссидом натрия, катионные комплексы Mn(III) с основанием Шиффа N4O2 (с резкими спиновыми переходами), спин-кроссовер K[Fe(5Cl-thsa)2] и изучены их кристаллические структуры, магнитные, диэлектрические, проводящие и фотохромные свойства; установлено, что в сверхпроводнике k-(BEDT-TTF)4Hg2.89Br8 при T<3 K резкого изменения поверхностного импеданса не наблюдается; синтезирован и охарактеризован Dy@C82 потенциально обладающий свойствами мономолекулярного магнита; установлено, что в металле (ET)4ZnBr4(C6H4Cl2) межслоевой электронный перенос идет по двум каналам: прыжковому и резонансному; исследованы соли транс-перинона, тетрафенилпорфиринатов меди(II) и никеля(II), соединения C60 и C70 с тетрафенилпорфриринатами Co, Mn и Zn; обнаружен ферромагнитный обмен в соли {VIVO(Pc2)}0 с катионом декаметилхромоцена; получены кристаллы проводника k-ET2Hg(SCN)2Br проявляющие свойства квантовой дипольной жидкости; установлен новый макроскопический отклик тонкопленочных гетероструктур спинтроники на взаимодействие Дзялошинского-Мория и обнаружено его влияние на динамику магнитной релаксации; выявлена роль вибронного взаимодействия с двумя типами колебаний на эффекты локализации-делокализации электронной пары и функциональные свойства ККМ на основе квадратно-плоскостных ячеек смешанной валентности; впервые получены молекулы квинтетных динитренов с отрицательным знаком параметра магнитной анизотропии и обладающие двумя устойчивыми магнитными состояниями; установлена планарная (XY) магнитная структура феррита Ag2FeO2, в которой дальнодействующее магнитное упорядочение сосуществует с быстрыми спиновыми флуктуациями вихревого типа.