Síntesis y caracterización de magnetos moleculares 4f - Batista Ábrego, Lester Saúl; Campos Otero, Alfredo; Moreno Pineda, Eufemio (Panamá : Universidad Tecnológica de Panamá, 2025)
Este trabajo se centra en la síntesis y caracterización de imanes de molécula única (SMM, por sus siglas en inglés) basados en metales lantánidos, seleccionados por su alta anisotropía magnética intrínseca y gran momento magnético de espín. Se emplearon sales metálicas de lantánidos Ln(NO3)3.xH2O (Ln(III)) = Gd, Dy, Ho, Er, Tb) junto con el ligando 8-hidroxiquinolina como agente quelante, en presencia de acetonitrilo (MeCN) y trietilamina (Et3N) para la formación de los sistemas moleculares. Los complejos obtenidos fueron caracterizados estructuralmente mediante difracción de rayos X de cristal único. La caracterización magnética se llevó a cabo utilizando magnetometría SQUID y mediciones sub-Kelvin en un dispositivo uSQUID, alcanzando temperaturas de hasta 30 mK. Además, la caracterización de la estructura electrónica se realizó a través de cálculos de Campo Autoconsistente en Espacios Activos Completos (CASSCF). Los resultados revelaron que solo el complejo de Dy3+ posee una barrera de energía para la relajación, lo que le confiere características de SMM. Este hallazgo sugiere que los complejos basados en lántanidos podrían tener un gran potencial en el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas.
This work focuses on the synthesis and characterization of single-molecule magnets (SMMs) based on lanthanide metals, selected for their high intrinsic magnetic anisotropy and large spin magnetic moment. Lanthanide metal salts Ln(NO3)3.xH2O (Ln(III)) = Gd, Dy, Ho, Er, Tb) were used along with the ligand 8-hydroxyquinoline as chelating agent, in the presence of acetonitrile (MeCN) and triethylamine (Et3N) for the formation of the molecular systems. The obtained complexes were structurally characterized using single-crystal X-ray diffraction. The magnetic characterization was perfomed using SQUID magnetometry and sub-Kelvin measurements on a uSQUID device, reaching temperatures down to 30 mK. Additionally, the electronic structure characterized was conducted through Complete Active Space Self-Consistent Field (CASSCF) calculations. The results revealed that only the Dy3+ complex possesses an energy barrier to relaxation, granting it SMM characteristics. This finding suggests that lanthanide-based complexes could have significant potential in the development of new quantum technologies.
1. Capítulo I- introducción Sección A: Magnetos de molécula única. -- 2. Capítulo II. Metodología experimental. --3. Capítulo III. Resultados y discusión. -- Conclusiones.
Tesis (
Incluye referencias, hojas 124-140.
MCIFI
Lester Saúl Batista Ábrego.
Keywords: Tesis y disertaciones académicas; Ciencias y Tecnología; Maestría en Ciencias Física