Исследователи из Российской академии наук - Института элементорганических соединений им. А.Н. Несмеянова (Москва), Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова (Москва) и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии (Черноголовка) провели эксперименты, позволившие синтезировать новый комплекс кобальта (II). Материал может быть эффективно использован в медицинской диагностике. Результаты исследования опубликованы в журнале Dalton Transactions.
Ученые заинтересовались комплексами переходных металлов с необычной структурой. Такие материалы можно использовать для создания новых магнитных устройств и спинтроники. Недавно была разработана и изучена особая структура материалов на основе кобальта (II) с формой тригональной призмы. В этой структуре есть свободный атом азота, который можно использовать для присоединения других молекул. Такая структура может быть перспективна в качестве строительного блока для создания новых материалов с улучшенными магнитными свойствами, а также как инструмент для МРТ-исследований в медицине.
Этот комплекс кобальта (II) был создан с использованием метода, при котором специальные молекулы (3-пиразолоксим и 4-пиридилбороновая кислота) соединяются вокруг иона кобальта (II), который выступает в качестве шаблона. В результате получается структура, похожая на клетку, у которой на концах расположены шесть пиридилиденовых групп, образующих тригональную призму. Структура этого необычного соединения была определена с помощью рентгеновской дифракции и подтверждена другими методами анализа.
Изучение магнитных свойств полученного комплекса кобальта (II) с использованием магнитометрии и сложных квантово-химических расчетов показало, что он обладает ярко выраженной магнитной анизотропией. Это означает, что его магнитные свойства сильно зависят от направления, и он может действовать как одномолекулярный магнит даже без внешнего магнитного поля. Особенность этого комплекса — высокие показатели спин-орбитального взаимодействия из-за особого расположения атомов вокруг иона кобальта (II). Из-за этого традиционные методы описания магнитных свойств материала не работают, и ученые использовали более сложный подход (гамильтониан Гриффитса-Фиггиса), чтобы правильно описать его поведение.
Ранее Наука Mail рассказывала о синтезе гибкого композита, способного преобразовать магнитные поля в электрическое напряжение.