Cинтез, строение и свойства новых полиядерных халько- и оксохалькогалогенидов переходных металлов 4 и 5 групп

Проект посвящен расширению фундаментальных знаний о строении и свойствах халькогалогенидов переходных металлов 4 и 5 групп. Эта группа соединений представляет большой фундаментальный и прикладной интерес, однако к настоящему времени изучена недостаточно; известно небольшое число таких соединений, и к тому же представлены они не для всех металлов. В результате систематического поиска условий образования халькогалогенидов переходных металлов будут синтезированы новые полиядерные комплексы в виде поликристаллических и монокристальных образцов, изучены их кристаллические, электронные структуры и физико-химические свойства. Проект призван значительно дополнить список халькогалогенидов переходных металлов 4 и 5 групп, и в рамках парадигмы “состав-строение-свойство” выявить функциональные зависимости в системах “M-Q-Hal” (M=Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta; Q=O, S, Se, Te; Hal=Cl, Br, I). Подход к синтезу, предлагаемый в проекте, приведёт к получению новых халькогалогенидов (или оксохалькогалогенидов) металлов, интересных как с точки зрения кристаллического строения, так и электронных свойств. Ожидается, что в проекте будут получены новые соединения, обладающие структурами пониженной размерности – 2D и 1D. Такие структуры, содержащие металлы в промежуточных степенях окисления (в первую очередь для V, Nb, Ta), несомненно, будут интересны в качестве объектов для изучения магнитных свойств, температурного хода электропроводности и других свойств, связанных с электронной структурой новых соединений. Из этих соображений авторы проекта считают его актуальным. Научная новизна проекта складывается из следующих факторов. Методы синтеза, которые мы предлагаем в проекте (в частности, ампульный синтез, в таких системах как MQ(n)-MX(n); MX(n)-Q и MQ(n)-X с заданной стехиометрией, где M-металл, Q-халькоген, Х-галоген), приведут к образованию ионов металлов в промежуточных степенях окисления, а значит, такие комплексы будут новыми объектами для электрофизических и магнитных исследований. Возможно, полученные соединения послужат модельными соединениями в реакциях «вырезания» полиядерных фрагментов. Ампульный синтез, поддерживаемый методом дифференциально-термического анализа, развитый в нашей лаборатории, приведет к получению новых соединений, отличных от продуктов растворных синтезов. В случае невысоких температур можно ожидать «самосборку» новых комплексов, а также реализацию дизайна твердого тела (solid-state design), который приведет к образованию новых архитектур координационных массивов и новых полиядерных комплексов.