Multitechnique investigation of Dy(3) - implications for coupled lanthanide clusters.
Multitechnique investigation of Dy(3) - implications for coupled lanthanide clusters.
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DOI：
10.1039/c6sc00318d
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发表时间：
2016-07-01
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
van Slageren J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gysler M;El Hallak F;Ungur L;Marx R;Hakl M;Neugebauer P;Rechkemmer Y;Lan Y;Sheikin I;Orlita M;Anson CE;Powell AK;Sessoli R;Chibotaru LF;van Slageren J
转矩磁强计和远红外光谱分析阐明了Dy3单分子磁体的电子结构和磁性能。深入研究单核镧系化合物的低能电子结构，包括单分子磁体，在最好的时候也是具有挑战性的。对于磁耦合的多核系统，这个任务似乎几乎是不可能的。然而，如果没有对电子结构的详细了解，就没有希望详细了解它们的静态和动态磁性能。我们一直有兴趣评估哪些技术最适合研究镧系单分子磁体。在这里，我们对原型多核镧系单分子磁铁Dy3进行了广泛的理论和实验研究，并推导了最简单的模型来描述每种实验方法的结果，包括高频电子顺磁共振和远红外光谱以及悬臂扭矩磁强计。我们得出的结论是，需要将这些方法与从头计算结合起来，才能充分了解这种配合物的性质，以及其他磁偶联镧系配合物的潜在性质。
Torque magnetometry and far-infrared spectroscopy elucidate electronic structure and magnetic properties of Dy3 single molecule magnet. In-depth investigations of the low energy electronic structures of mononuclear lanthanide complexes, including single molecule magnets, are challenging at the best of times. For magnetically coupled polynuclear systems, the task seems well nigh impossible. However, without detailed understanding of the electronic structure, there is no hope of understanding their static and dynamic magnetic properties in detail. We have been interested in assessing which techniques are most appropriate for studying lanthanide single-molecule magnets. Here we present a wide ranging theoretical and experimental study of the archetypal polynuclear lanthanide single-molecule magnet Dy3 and derive the simplest model to describe the results from each experimental method, including high-frequency electron paramagnetic resonance and far-infrared spectroscopies and cantilever torque magnetometry. We conclude that a combination of these methods together with ab initio calculations is required to arrive at a full understanding of the properties of this complex, and potentially of other magnetically coupled lanthanide complexes.
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