KIP-Veröffentlichungen

Elektronenspinresonanz- und Magnetisierungsmessungen an 3d-, 3d-4f und Bi-basierten metallorganischen Molekülkomplexen

Diese vorliegende Arbeit präsentiert eine systematische Untersuchung der magnetischen Eigenschaften verschiedener metallorganischer Molekülkomplexe mittels hochfrequenter Hochfeld-Elektronenspinresonanz-Spektroskopie sowie Magnetisierungsmessungen. Die Vertreter einer Reihe von Co^IICo^III₄-Komplexen zeigen ein magnetisches Einzelionen Verhalten, das auf das zentrale paramagnetische Co^II-Ion in einer verzerrten tetraedrischen Koordinationsumgebung zurückzuführen ist. Untersuchungen an einem repräsentativen Komplex zeigen eine magnetisch planare Anisotropie von D = 580(150) GHz. Die experimentellen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Abweichungen des lokalen Ligandenfeldes von der idealen tetragonalen Symmetrie, die durch Variation der organischen Liganden erreicht werden, zu einer verstärkten magnetischen Anisotropie führen. In Cu^II₅Ln^III (Ln = Y, Gd, Dy) 15-MC 5 Metallacrowns zeigt sich eine starke antiferromagnetische Austauschwechselwirkung J_Cu-Cu = −148(10) K zwischen den magnetischen Momenten benachbarter Cu^II-Ionen innerhalb der pentagonalen Ringstruktur sowie eine schwache ferromagnetische Cu–Ln Kopplung J_Cu-Ln. Der beobachtete chemische Trend J_Cu-Gd > J_Cu-Dy deutet darauf hin, dass der 3d → 5d Ladungstransfer den dominierenden 3d–4f Austauschmechanismus darstellt. Für einen rein metallischen σ-aromatischen Bi₄-Ring konnte aus dem diamagnetischen Verhalten keine Evidenz für eine diamagnetische Verstärkung festgestellt werden.

Electron Paramagnetic Resonance and Magnetisation Studies on 3d-, 3d-4f- and Bi-based Metal-Organic Molecular Complexes

This thesis presents a systematic investigation of the magnetic properties of several metal–organic molecular complexes by means of high-frequency/high-field electron paramagnetic resonance spectroscopy and magnetisation measurements. The members of a series of Co^IICo^III₄ complexes show single-ion magnetic behaviour due to the central paramagnetic CoII ion in a distorted tetrahedral coordination environment. Studies on one representative complex reveal a magnetic easy-plane anisotropy of D = 580(150) GHz. The experimental results suggest that deviations of the local ligand field from the ideal tetragonal symmetry, achieved through varying the organic ligands, result in enhanced magnetic anisotropy. In Cu^II₅Ln^III (Ln = Y, Gd, Dy) 15-MC-5 metallacrowns, strong antiferromagnetic exchange coupling J_Cu-Cu = −148(10) K between the nearest-neighbour Cu^II magnetic moments within the pentagonal ring structure and weak ferromagnetic Cu-Ln interaction J_Cu-Ln is determined. The observed chemical trend J_Cu-Gd > J_Cu-Dy indicates that 3d → 5d charge-transfer is the dominant 3d-4f exchange process. For an all-metal-σ-aromatic Bi₄ ring, the purely diamagnetic response is investigated, showing no evidence for diamagnetic exaltation.