Advances in Spin Crossover: Synthesis, Mechanosynthesis and Switchable Multifunctional Hybrids

Abstract

Els compostos d' "spin crossover" (SCO) són materials moleculars formats per ions metàl·lics amb configuració electrònica d4d7 i lligands que desdoblen els orbitals d . Aquests materials presenten propietats rellevants per aplicacions pràctiques, ja que són capaços de produir una transició d' spin mitjançant un estímul extern, com per exemple, un canvi a la temperatura o la pressió, irradiació amb llum o mitjançant l'aplicació d'un camp magnètic. Fins ara, diferents complexes de coordinació amb distints centres metàl·lics han estat sintetitzats. Dins d'aquesta gran varietat de compostos, els que tenen un centre actiu Fe(II) han estat els més estudiats ja que, en alguns casos, la transició d' spin ocorre prop de la temperatura ambient, de forma abrupta, amb histèresi i amb gran estabilitat durant els successius cicles. Aquestes característiques fan que els compostos de SCO basats en Fe(II) tinguen rellevància per aplicacions pràctiques en electrònica molecular, dispositius per emmagatzematge d'informació, pantalles electròniques o actuadors.A la present tesi doctoral s'han desenvolupat diferents estratègies dins del camp de SCO

Los compuestos de “Spin crossover” (SCO) son materiales moleculares formados por iones metálicos con configuración electrónica d4d7 y ligandos que desdoblan los orbitales d. Dichos materiales poseen propiedades relevantes para aplicaciones prácticas, ya que son capaces de producir una transición de spin mediante un estímulo externo, como por ejemplo, un cambios en la temperatura o presión, irradiación de luz o mediante la aplicación de un campo magnético. Hasta la fecha, diferentes complejos de coordinación con distintos centros metálicos activos en SCO han sido sintetizados. Dentro de esta gran variedad de compuestos, los que tienen como centro activo Fe(II) han sido los mas estudiados ya que, en algunos casos, la transición de spin ocurre cerca de la temperatura ambiente, de forma abrupta, con histéresis y con gran estabilidad durante sucesivos ciclos. Estas características hacen que los compuestos de SCO basados en Fe(II) tengan relevancia para aplicaciones prácticas en electrónica molecular, dispositivos para almacenamiento de información, pantallas electrónicas o actuadores.En la presente tesis doctoral, se han desarrollado distintas estrategias dentro del campo de SCO.

Spin crossover (SCO) complexes are molecular materials with d4 d7 metal ions that possess a set of properties relevant for practical applications, since they are able to display a spin transition in response to external perturbation, such as a change of temperature, pressure, light irradiation or pulsed magnetic field. To date, many coordination SCO complexes have been studied with different metallic SCO active centres. Among the diverse variety of metal ions, Fe(II) has been the most studied one as, in some cases, the spin transition occurs abruptly, with hysteresis, close to room temperature and is stable over successive cycles. These features make Fe(II) SCO complexes suitable for relevant practical applications in molecular electronics, data storage, display devices, non-linear optics, and photomagnetism. In the present doctoral thesis, several approaches in the field of SCO have been performed.