Probing the origin of the giant magnetic anisotropy in trigonal bipyramidal Ni(ii) under high pressure.
Probing the origin of the giant magnetic anisotropy in trigonal bipyramidal Ni(ii) under high pressure.
复制标题
DOI：
10.1039/c7sc04460g
复制
发表时间：
2018-02-14
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Murrie M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Craig GA;Sarkar A;Woodall CH;Hay MA;Marriott KER;Kamenev KV;Moggach SA;Brechin EK;Parsons S;Rajaraman G;Murrie M
高压技术与从头算方法的协同组合创造了一个强大的工具来理解巨磁各向异性。在单个金属离子的水平上理解和控制磁各向异性是至关重要的，如果数据存储的数字化要继续发展成为变革性的技术。磁各向异性对于基于分子的磁存储器是必不可少的，因为它将金属离子的磁矩沿着易磁化轴固定。设备将需要在表面上沉积磁性分子，其中分子结构的变化可以显著改变磁性。此外，如果我们要使用具有高磁各向异性的配位复合物作为更大系统的构建模块，我们需要知道结构扭曲如何影响磁各向异性。在这里，我们研究了三角双锥镍（ii）配合物，其中一个巨大的磁各向异性的几百波数可以工程。通过使用高压，我们展示了磁各向异性如何受到小的结构畸变的强烈影响。使用高压X射线衍射，从头算方法和高压磁测量的组合，我们发现，静水压力降低三角对称性和轴向各向异性，同时增加菱形各向异性。在赤道平面的配位体-金属-配位体的角度被发现在调谐的dx 2-y2和dxy轨道，这是控制轴向各向异性的大小的决定因素之间的能量分离中发挥至关重要的作用。这些结果表明，高压技术与从头算研究的结合是一个强大的工具，提供了一个独特的洞察系统的设计，显示巨大的磁各向异性。
The synergistic combination of high pressure techniques with ab initio methods creates a powerful tool to understand giant magnetic anisotropy. Understanding and controlling magnetic anisotropy at the level of a single metal ion is vital if the miniaturisation of data storage is to continue to evolve into transformative technologies. Magnetic anisotropy is essential for a molecule-based magnetic memory as it pins the magnetic moment of a metal ion along the easy axis. Devices will require deposition of magnetic molecules on surfaces, where changes in molecular structure can significantly alter magnetic properties. Furthermore, if we are to use coordination complexes with high magnetic anisotropy as building blocks for larger systems we need to know how magnetic anisotropy is affected by structural distortions. Here we study a trigonal bipyramidal nickel(ii) complex where a giant magnetic anisotropy of several hundred wavenumbers can be engineered. By using high pressure, we show how the magnetic anisotropy is strongly influenced by small structural distortions. Using a combination of high pressure X-ray diffraction, ab initio methods and high pressure magnetic measurements, we find that hydrostatic pressure lowers both the trigonal symmetry and axial anisotropy, while increasing the rhombic anisotropy. The ligand–metal–ligand angles in the equatorial plane are found to play a crucial role in tuning the energy separation between the dx2–y2 and dxy orbitals, which is the determining factor that controls the magnitude of the axial anisotropy. These results demonstrate that the combination of high pressure techniques with ab initio studies is a powerful tool that gives a unique insight into the design of systems that show giant magnetic anisotropy.
登录
查看更多内容
影响因子：
8.4
作者：
Atanasov, Mihail;Zadrozny, Joseph M.;Neese, Frank
通讯作者：
Neese, Frank
影响因子：
64.8
作者：
Goodwin, Conrad A. P.;Ortu, Fabrizio;Mills, David P.
通讯作者：
Mills, David P.
DOI：
10.1515/zkri-2013-1711
发表时间：
2014-01-01
影响因子：
1.2
作者：
Angel, Ross J.;Gonzalez-Platas, Javier;Alvaro, Matteo
通讯作者：
Alvaro, Matteo
影响因子：
1.7
作者：
Hellweg, Arnim;Haettig, Christof;Klopper, Wim
通讯作者：
Klopper, Wim
影响因子：
8.4
作者：
Gruden-Pavlovic, Maja;Peric, Marko;Garcia-Fernandez, Pablo
通讯作者：
Garcia-Fernandez, Pablo