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Matériaux magnétiques anisotropes
L’anisotropie magnétique est à l’origine des propriétés magnétiques (température de blocage, champ coercitif) des nano-aimants moléculaires, l’amélioration des performances de ces matériaux nécessite d’augmenter l’anisotropie du système.
Le fil directeur de notre démarche est le contrôle de l’anisotropie magnétique par une conception chimique rationnelle.
Notre approche se fonde principalement sur des ions de transition ou de terres-rares en coordination bipyramide pentagonale. De tels complexes présentent une anisotropie magnétique substantielle parfaitement maitrisée [1] et peuvent être mise en œuvre comme briques de construction d’édifices polynucléaires.[2-4]
L’organisation spatiale des anisotropies magnétiques locales est un autre paramètre que nous cherchons à contrôler par le biais de la conception des composants moléculaires mis en jeu (Illustration).
Illustration : Edifice 1D Fe(II)–Cr(III) formé par l’association de complexes de géométrie bipyramide pentagonale par des ponts cyanures. Le quasi-alignement des anisotropies magnétiques individuelles de tous les ions Fe donne lieu à une SCM caractérisée par une hystérèse de l’aimantation en dessous de 5 K.[4]
Travaux récents :
[1] Magnetic anisotropy of transition metal and lanthanide ions in pentagonal bipyramidal geometry.
J.-P. Sutter, V. Béreau, V. Jubault, K. Bretosh, C. Pichon, C. Duhayon.
Chem. Soc. Rev., 2022, 51, 3280.
https://doi.org/10.1039/D2CS00028H
[2] Trinuclear cyano-bridged [Cr2Fe] complexes: to be or not to be a SMM, a matter of straightness.
C. Pichon, N. Suaud, V. Jubault, C. Duhayon, N. Guihéry, J.-P. Sutter.
Chem. Eur. J. 2021, 27, 15484.
http://dx.doi.org/10.1002/chem.202102571
[3] Ferromagnetic Ni(II)-Cr(III) Single-chain magnet based on pentagonal bipyramid building units.
K. Bretosh, V. Béreau, C. Duhayon, C. Pichon, J.-P. Sutter.
Inorg. Chem. Front 2020, 7, 1503-1511.
http://dx.doi.org/10.1039/C9QI01489F
[4] Cyano-Bridged Fe(II)–Cr(III) Single-Chain Magnet Based on Pentagonal Bipyramid Units: On the Added Value of Aligned Axial Anisotropy.
C. Pichon, N. Suaud, C. Duhayon, N. Guihéry, J.-P. Sutter.
J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 7698-7704.
https://doi.org/10.1021/jacs.8b03891
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