13-18 September 2019
Kraków
Europe/Warsaw timezone

WŁAŚCIWOŚCI MAGNETYCZNE CHELATÓW HO-EDTA: ANALIZA AB-INITIO I PORÓWNANIE WYNIKÓW TEORETYCZNYCH Z DOŚWIADCZALNYMI

15 Sep 2019, 15:00
2h
Prezentacja plakatu Fizyka medyczna i biofizyka (S1) Sesja plakatowa

Speaker

Mr Marek Eggen (Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki, Wydział Matematyki Fizyki i Informatyki, Uniwersytet Gdański)

Description

Układy typu Single Ion Magnet (SIM) składają się z jonu metalu umieszczonego w polu oddziaływania ligandów, które moduluje właściwości magnetyczne jonu [1, 2]. Dotychczas przebadane doświadczalnie układy SIM utrzymują swoją magnetyzację w zakresie temperatur poniżej temperatury ciekłego azotu, co bardzo ogranicza ich potencjalne zastosowania, np. jako środki kontrastujące w badaniach MRI. Aktualny rekord temperatury, przy której zostaje zachowana magnetyzacja, wynosi 60K i został zaobserwowany w 2017 roku w układzie SIM, w którego centrum znajduje się dysproz [3].

Jony holmu budzą zainteresowanie jako komponent w układach SIM, ponieważ wykazują właściwości magnetyczne nawet bez obecności pola ligandów. Co więcej, pokazano, że pojedynczy jon holmu adsorbowany na cienkich warstwach tlenku magnezu utrzymuje magnetyzację do temperatury sięgającej 30K [4]. Dlatego zdecydowaliśmy się w sposób teoretyczny przeanalizować kompleks złożony z jonu Ho(3+) oraz kwasu EDTA(4-), a uzyskane wyniki porównaliśmy z doświadczalnymi.

Wokół badanego układu znajduje się otoczka solwatacyjna. Dzięki metodom obliczeniowym ab-initio mogliśmy sprawdzić wpływ jakie mają otaczające molekuł wody na właściwości magnetyczne związku. W tym celu wykonaliśmy obliczenia dla wspomnianego układu w dwóch kombinacjach: z otoczką solwatacyjną oraz bez otoczki. Elektronową korelację statyczną wyznaczyliśmy za pomocą metody RASSCF (restricted active space self-consistent field), oddziaływanie spin-orbita za pomocą metody RASSI-SO (restricted active space spin interaction with spin-orbit coupling), natomiast właściwości magnetyczne za pomocą metody SINGLE ANISO. Rachunki były wykonywane pakietem programów MOLCAS.

Literatura:
[1] N. Ishikawa, M. Sugita, T. Ishikawa, S. Koshihara, Y. Kaizu, Journal of the American Chemical Society. 125 8694-5 2003
[2] Bi, Y., Guo, Y., Zhao, L., Guo, Y., Lin, S., Jiang, S., Tang, J., Wang, B., Gao, S. Chem. Eur. J. 17: 12476-12481 2011
[3] C. Goodwin, F. Ortu, D. Reta, N. Chilton, D. Mills, Nature. 548. 439-442 2017
[4] F. Donati, S. Rusponi, S. Stepanow, C. Wäckerlin, A. Singha, L. Persichetti, R. Baltic, K. Diller, F. Patthey, E. Fernandes, J. Dreiser, Ž. Šljivančanin, K. Kummer, C. Nistor, P. Gambardella, H. Brune, Science. 352 318-321 2016

Primary authors

Mr Marek Eggen (Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki, Wydział Matematyki Fizyki i Informatyki, Uniwersytet Gdański) Prof. Marek Krośnicki (Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki, Wydział Matematyki Fizyki i Informatyki, Uniwersytet Gdański)

Presentation Materials

There are no materials yet.
Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×