Authors:	Rauguth, Andreas
Title:	Einzelmolekülmagnetismus von Metallakronen
Online publication date:	10-Feb-2022
Year of first publication:	2022
Language:	german
Abstract:	Metallakronen haben sich als vielversprechender Komplexligand für die Herstellung von Einzelmolekülmagneten etabliert. Aufgrund ihrer strukturellen Vielfalt ermöglichen sie eine gezielte Variation des Ligandenfeldes und stellen damit ideale Kandidaten für die Entwicklung neuer Einzelmolekülmagneten dar. Im ersten Teil dieser Arbeit lag der Fokus auf der Untersuchung von 3d-4f Sandwichmetallakronen. Unter der Verwendung verschiedener Derivate der Salicylhydroxamsäure konnten vier neue Sandwichmetallakronen erhalten werden, deren Strukturen durch Einkristall-Röntgenstrukturanalysen bestimmt und ihre magnetischen Eigenschaften mit Hilfe der Squid-Magnetometrie charakterisiert und verglichen worden sind. Zusätzlich konnten zwei neue Nickel-basierte [12-MC-4]-Metallakronen erhalten werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Einfluss des axialen Ligandenfeldes von [15-MC-5]-Metallakronen untersucht. Durch die schrittweise Reduzierung der Koordinationszahl des zentralen Dysprosiums von neun nach sieben konnte eine deutliche Verbesserung der Energiebarriere erziehlt werden. Zusätzlich zu den Squid-Messungen wurde durch die Verwendung von XMCD-Messungen und ab-initio Berechnungen ein tieferes Verständnis für das Relaxationsverhalten erhalten. Im dritten Teil der Arbeit wurden winkelabhängige XMCD-Studien an einer Mn4Dy-Metallakrone durchgeführt. Aufgrund der isolierenden Eigenschaften der Verbindung konnten die magnetischen Eigenschaften nicht über die Elektronenausbeute, sondern mussten über ihre Fluoreszenzausbeute untersucht werden. Die Verbindung zeigt eine starke Abhängigkeit des Einstrahlwinkels, was auf eine hohe magnetische Anisotropie schließen lässt. Metallacrowns have established themselves as promising complex ligands for the preparation of single-molecule magnets. Due to their structural versability, they allow a controlled variation of the ligand field and thus represent ideal candidates for the development of new single-molecule magnets. The first part of this work focused on the investigation of 3d-4f sandwich metallacrowns. Using different derivatives of salicylhydroxamic acid, five new sandwich metallacrowns were obtained, whose structures were determined by single-crystal X-ray structure analysis and their magnetic properties were characterized and compared by squid magnetometry. In addition, two new nickel-based [12-MC-4] metal crowns were also obtained. In the second part of the work, the influence of the axial ligand field on [15-MC-5] metallacrowns was investigated. By gradually reducing the coordination number of the central dysprosium from nine to seven and a positive effect on the relaxation behaviour could be demonstrated. At the same time, increasing the ligand field strength led to a significant improvement in the energy barrier. In addition to the squid measurements, a deeper understanding of the relaxation behaviour was obtained by using XMCD measurements and ab-initio calculations. In the third part of the work, angle-dependent XMCD studies were performed on a Mn4Dy metallacrown. Due to the insulating properties of the compound, the magnetic properties could not be investigated via the electron yield but had to be studied via its fluorescence yield. The compound shows a strong dependence of the angle of incidence, suggesting a high magnetic anisotropy.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-6661
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-2a05af96-ccf4-45e8-abef-f378bb01135f9
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	174 Seiten, Illustrationen, Diagramme
Appears in collections:	JGU-Publikationen