KIP-Veröffentlichungen

In der vorliegenden Arbeit wurden die magnetischen Eigenschaften des Ni(II) Monomers [Ni(L-N4Me2)(apy)](PF6)2 und des korrespondierenden radikal-verbrückten Ni(II) Dimers, [{Ni(L-N4Me2)}2(𝜇-apy∙−)](Ph2BCat)3, mithilfe der Hochfrequenz-Elektronenspinresonanz (HF-ESR) Spektroskopie sowie der SQUID Magnetometrie untersucht. Beim Monomer mit Spin S = 1 wurde eine planare Anisotropie festgestellt, die mit den Nullfeldaufspaltungsparametern 𝐷 = 4.02 K und |𝐸| = 0.32, sowie einem anisotropen 𝑔-Faktor 𝑔 = [2.146, 2.144, 2.110] am besten beschrieben werden kann. Messungen der statischen Magnetisierung ergaben einen gemittelten Wert 𝑔 = 2.163. Das Ni(II) Dimer besitzt einen S = 5/2 Grundzustand und eine axiale Anisotropie. Die beste Beschreibung der Ergebnisse liefert ein Giant Spin Modell mit den Parametern 𝐷 = −0.845 K, 𝐸 = 0, und 𝑔𝑧 = 2.126. Ferritin, ein Modell-Proteinkomplex für magnetische Nanopartikel, wurde zum ersten Mal mit HF-ESR Spektroskopie untersucht, was ergänzt wurde durch temperaturabhängige X-Band EPR Messungen und Untersuchungen der statischen Magnetisierung. Drei unterschiedliche Proben wiesen Resonanzen um 𝑔 = 4.3 und 𝑔 = 2.0 in den X-Band EPR Messungen auf. In den Magnetisierungsdaten ist bei zwei der Proben eine Hysterese sichtbar, mit Koerzitivfeldstärken von H𝑐 = 1.2 kOe und H𝑐 = 1.9 kOe bei 2 K. Aus der Magnetisierung lässt sich 𝑔 ≈ 2.0 ablesen. Nur ein sehr kleiner Teil der Eisenionen des Ferritinkerns trägt zur Magnetisierung bei.

The magnetic properties of a Ni(II) monomer [Ni(L-N4Me2)(apy)](PF6)2 and the corresponding radical-bridged Ni(II) dimer, [{Ni(L-N4Me2)}2(𝜇-apy∙−)](Ph2BCat)3, were investigated using High-Frequency Electron Spin Resonance (HF-ESR) Spectroscopy and SQUID magnetometry. The spin S = 1 monomer showed a plane type anisotropy which is best modeled by the zero-field splitting parameters 𝐷 = 4.02 K and |𝐸| = 0.32, and an anisotropic 𝑔-factor 𝑔 = [2.146, 2.144, 2.110]. Static magnetization measurements yielded an average value of 𝑔 = 2.163. The Ni(II) dimer has a S = 5/2 ground state and an axial anisotropy which is best described by a Giant Spin Model with 𝐷 = −0.845 K, 𝐸 = 0, and 𝑔𝑧 = 2.126. Ferritin, a model protein complex for magnetic nanoparticles, was investigated for the first time using HF-ESR spectroscopy, complemented by temperature dependent X-Band EPR and static magnetization measurements. Three different samples show resonances around 𝑔 = 4.3 and 𝑔 = 2.0 in the X-Band, while only two of the samples show hysteresis, with coercive fields of H𝑐 = 1.2 kOe and H𝑐 = 1.9 kOe at 2 K. Furthermore, the magnetization measurements yield 𝑔-factors around 𝑔 = 2.0. Only a small fraction of the iron ions of the ferritin core contributes to the magnetization.