Low-temperature magnetism of Ln2Ba (Ln = Nd, Er, Ho) furoate-based polymeric chains: slow relaxation, magnetic anisotropy and interactions - Arauzo, Ana; Bartolomé, Elena; Luzón, Javier; Melnic , Silvia; Shova , Sergiu; Bartolomé , Juan (ФІЗИКА НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР, 2024)
Описано синтез, будову та магнітотермічні властивості трьох нових лантаноїдних 1D полімерних комплексів [Ln2Ba(α-fur)8(H2O)4]n для Ln = Nd (1), Er (2) та [Ho2Ba(α-fur)8(H2O)4]·2H2On (3) на основі карбоксильних α-fur = C4H3OCOO лігандів. α-фуроатні ліганди об’єднують зигзагоподібні ланцюжки, які утворено димерами Ln2 та розділено іонами Ba. Ab initio розрахунки, у поєднанні з підгонкою експериментальної статичної намагніченості та теплоємності, передбачають магнітний основний стан, енергетичні рівні та магнітні взаємодії в цих гетероядерних наномагнітах. Показано, що в Nd2Ba (1) існують два різних координаційних положення для Nd з орторомбічним магнітним основним станом. Іони Nd з’єднуються вздовж ланцюжка через слабку антиферомагнітну (АФ) взаємодію J″/kB = –0.08 K. Іони Er(III) в Er2Ba (2) перебувають у високоосьовому основному стані, утворюючи магнітні димери з взаємодією J′/kB = –8.6 K, тоді як міждимерний зв’язок уздовж ланцюжка становить J″/kB = –0.28 K. Комплекс Ho2Ba (3) складається з високоанізотропного квазідублету з щілиною ΔHo/kB = 0.7 K. Некрамерівські іони Ho утворюють магнітні димери в кластері Ho2Ba, пов’язані між собою внутрішньодимерною антиферомагнітною взаємодією J′/kB = –2.5 K. Три комплекси демонструють повільну релаксацію намагніченості в полі: перший релаксує через орбахівський процес при високих температурах [Ueff/kB = 60(1) K], еволюціонуючи до квантового тунелювання нижче 3 K [τQT = 0.05(1) с]; другий демонструє швидкий орбахівський процес [τ0 = 8(6)·10–8 с і Ueff/kB = 10(2) K]; третій демонструє прямий процес [τ = 0.4(1) с].